比较几种步进电机加减速控制方案
加减速算法是运动控制中的关键技术之一,也是实现高速、高效率的关键因素之一。在工业控制中,一方面要求加工的过程平滑、稳定,柔性冲击小;另一方面需要响应时间快,反应迅速。在保证控制精度的前提下来提高加工效率,实现机械运动平滑稳定,是目前工业加工中一直要解决的关键问题。当前运动控制系统中常用的加减速算法主要有:梯形曲线加减速、S形曲线加减速、指数曲线加减速、抛物线曲线加减速等。
1、“梯形”加减速
定义:指按直线方式(从启动速度到目标速度的加减速),以一定的比例进行加速/减速
图1: “梯形”加减速速度及加速度曲线
计算公式:
优缺点: 梯形曲线其特点是算法简便,占用时少、响应快、效率高,实现方便。但匀加速和匀减速阶段不符合步进电机速度变化规律,在变速和匀速转折点不能平滑过渡。所以这种算法主要应用在对升降速过程要求不高的场合。
“指数形”加减速
定义:指按指数函数方式进行加减速。
图2: “指数型”加减速速度及加速度曲线
计算公式:
宝宝眼睛优缺点:指数曲线克服了梯形加减速的速度不平稳问题,运动精度得到了提高,但初始加速度大,容易引起机械部件的冲击,在加减速的起点仍然存在加减速突变,限制了加速度的提高。
“S形”加减速
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定义:加速/减速开始时速度比较缓慢,然后逐渐加快。在加速/减速接近结束时速度再次减慢下来,从而使移动较为稳定。S 字加减速的类型有Sin 曲线、2次曲线、循环曲线、3 次曲线
图3: “S型”加减速速度及加速度曲线
计算公式:
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优缺点:S曲线加减速是一种柔性程序较好的控制策略,能让电机性能得到充分的发挥,冲击振动小,但是实现过程比较复杂,计算量相对较大,并且加减速效率不高。
加减速控制评价指标
1、机械运动轨迹及位置误差应该尽量的小
2、机械运动过程平稳、抖动小,且响应迅速
3、加减速算法应该尽量简单,便于实现,能够满足控制的实时性要求
梯形加减速速度曲线
采用“梯形”加减速算法,在运动过程中分成以下四个状态:空闲状态,加速状态,匀速状态与减速状态。
加减速算法实现
图2 加减速实现算法
脉冲产生单元:用来产生指定频率的脉冲信号。
脉冲计数单元:用来记录各个运动状态下输出的脉冲个数。
脉宽计算单元:根据总的脉冲个数及记录的各个运动状态下的脉冲输出个数,进行状态跳转及速度计算。
培训通知怎么写脉冲产生单元乡村振兴演讲稿
初始化STM32定时器,在定时器中断里面,翻转IO口,输出脉冲信号。
1.//初始化定时器功能,用来翻转IO信号,产生脉冲输出信号
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气喘吁吁2.void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
3.{
4.TIM_TimeBaInitTypeDef TIM_TimeBaStructure;
喝茶的好处和坏处5.NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
6.
7.RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
8.
9.//定时器TIM3初始化
10.TIM_TimeBaStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
11.TIM_TimeBaStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预
分频值
12.TIM_TimeBaStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
13.TIM_TimeBaStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
14.TIM_TimeBaInit(TIM3, &TIM_TimeBaStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
15.
16.TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
17.
18.//中断优先级NVIC设置
19.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断