[发明专利]一种基于步进电机的运动控制器速度控制方法

摘要

一种基于步进电机的运动控制器速度控制方法，包括以下步骤：（1）依照步进电机的矩频特性，建立速度表；根据步进电机的加减速存在惯性，结合频率表以及步进电机的运动特性得到阶梯步长表；（2）根据步进电机速度的特性以及机械结构的特性确定两轴方向上的最大突变速度Δv_x、Δv_y；（3）在满足两轴方向上的速度变化不超过Δv_x、Δv_y的条件，再结合步骤（1）的速度表，计算得到各个坐标的速度(v_1x,v_1y),...,(v_n-1x,v_n-1y)。（4）根据步骤（1）中的阶梯步长表，采用倒推法，重新确定每一个坐标点的速度根据阶梯步长表实现速度控制。本发明在高速运动且加减速频繁的情况下有效减少抖动、提升稳定性。

主权项

1.一种基于步进电机的运动控制器速度控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）依照步进电机的矩频特性，步进电机的升降频规律应是“先快后慢”，按照此规律再结合最佳升频要求，建立速度表；根据步进电机的加减速存在惯性，每一次的频率变化都需要电机连续运行一定的步数，使得步进电机适应当前的频率，结合频率表以及步进电机的运动特性得到阶梯步长表；（2）读取n个坐标点(x₁,y₁),(x₂,y₂),...,(x_n,y_n)，已知当前点坐标为(x₀,y₀)，对应的两轴方向上的分速度为(v_0x,v_0y)，当前速度方向与x轴的夹角为θ₀，终点(x_n,y_n)速度为(v_nx,v_ny)，通过相邻两点的坐标关系计算得到n条线段与x轴的夹角为θ₁,...,θ_n，根据步进电机速度的特性以及机械结构的特性确定两轴方向上的最大突变速度Δv_x、Δv_y；（3）在满足两轴方向上的速度变化不超过Δv_x、Δv_y的条件，再结合步骤（1）的速度表，当电机运动到点(x₁,y₁)但尚未发生速度突变时的速度为(v'_0x,v'_0y)，突变后的速度为(v_1x,v_1y)，以此类推，计算得到各个坐标的速度(v_1x,v_1y),...,(v_n-1x,v_n-1y)；（4）根据步骤（1）中的阶梯步长表，采用倒推法，重新确定每一个坐标点的速度已知终点速度(v_nx,v_ny)，比较(v_nx,v_ny)与合速度的大小关系，若前者小于后者，根据阶梯步长表进行电机的加速，得到点(x_n-1,y_n-1)的速度为比较与合速度的大小关系，若前者大于后者，则将作为点(x_n-1，y_n-1)的真实速度，否则就选择以此类推，得到所有点的速度(V_0x,V_0y),...,(V_nx,V_ny)，根据阶梯步长表实现速度控制。