文章標題:步進電機升降速曲線控制方法 |
作者:szmlk 發表時間:2012-8-14 19:31:38 |
從圖 1 可以看出,L2段為恒速運行,L1 段為升頻,L3段為降頻,按照“失步”的定義, 如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制頻率變化大于步進電機的響應頻率變化,步進電機就會失步,失步會導致步進電機停轉,經常會影響系統的正常工作,因此,在步進電機變速運行中,必須進行正確的升降速控制。
以下按不同的控制單元,介紹幾種常用的步進電機升降速控制方法。
1、運動控制卡作上位控制單元——以MPC01系列運動卡為例 MPC01系列運動控制卡可以作為PC機運動控制系統的核心控制單元。卡上的專用運動控制芯片可自動進行升降速計算。其運動控制函數庫中也有專門進行梯形升降速運動參數設置的函數——set_profile(int ch, double ls, double hs, double accel)。其參數定義如下:
ch: 設定的軸號。 ls: 設定低速(起始速度)的值。 單位為pps(脈沖/秒) hs: 設定高速(恒速段)的值。單位為pps(脈沖/秒) accel:設定加速度大小。單位為ppss(脈沖/秒/秒)
用戶在調用運動指令函數時,只需指定總的脈沖數, 運動控制卡上的專用運動控制芯片便按照set_profile函數設置的運動參數自動進行升降速計算,而不會占用PC機的CPU資源。
2、用具有運動控制功能的PLC做上位控制單元——以松下FP0系列PLC為例
 松下FP0系列PLC具有專用的運動控制指令,其CPU單元可自動進行圖1所示的升降速計算。和MPC01系列運動控制卡相似,用戶只需設置梯形速度的初速度ls、恒速hs、加速時間t和所需發的脈沖數P。運行此程序段,當PLC檢測到輸入端X2的一個上跳變時,便自動執行如圖1所示的升降速脈沖輸出功能。
3、用單片機做上位控制單元
采用微機對步進電機進行加減速控制,實際上就是改變輸出脈沖的時間間隔,升速時使脈沖串逐漸加密,減速時使脈沖串逐漸稀疏。采用定時器中斷方式控制電機變速時,實際上是不斷改變定時器裝載值的大小。
單片機在控制電機加減速的過程中,一般用離散方法逼近理想的升降速曲線。加減速的斜率在直線加速過程中,速度不是連續變化,而是按分檔階段變化,為與要求的升速斜率相逼近,必須確定每個臺階上的運行時間,見圖3。時間Δt越小,升速越快,反之越慢。Δt的大小可由理論或實驗確定,以升速最快而又不失步為原則。每個臺階的運行步數為為Ns=fsΔt=sΔN,反映了每個速度臺階運行步數與當前速度s之間的關系,程序執行過程中,每次速度升一檔,都要計算這個臺階應走的步數,然后以遞減方式檢查,當減至零時,該檔速度運行完畢,升入又一檔速度。
 電機在升速過程中,對升速總步數進行遞減操作,當減至零時升速過程結束,轉入勻速運轉過程。減速過程的規律與升速過程相同,只是按相反的順序進行。在步進電機的啟停過程中,根據控制系統的具體特點,采用上述三種升降速控制方式之一,都可以避免電機失步或過沖,達到比較精確的控制。(end)資料來源:www.samsrmotor.com.cn |
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