[發明專利]一種步進電機控制方法

有效

• 申請號: 201310737781.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103762915A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張源峰;李光煌;譚和華;羅輝;杜鵬飛;邱海南;郅軍輝;王波;李劉海;黎欣
• 申請（專利權）人: 深圳市賽億科技開發有限公司
• 主分類號: H02P8/20
• 分類號: H02P8/20
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李新林

技術領域

本發明涉及電機控制方法，尤其涉及一種步進電機控制方法。

背景技術

步進電機驅動方式主要有：（1）通過變換電路使加在電機繞組上的電壓隨運行頻率的升高而升高，從而在升頻升壓域內保持電機輸出轉矩基本恒定的升頻升壓控制；（2）在步進電機的任何工作范圍內，在電機繞組通電開始時采用高壓通電保證電機快速響應然后再降低工作電壓保證電機正常運行的高低壓驅動控制；（3）無論步進電機處于低頻、高頻和鎖定哪一種工作狀態，都保證步進電機繞組電流恒定的恒流斬波驅動；（4）對步距角進行細分控制，采用在矢量空間上矢量角度的模相等的方法同時改變步進電機的兩相電流，使電流在空間矢量上等幅運轉的細分控制。

現有技術中，升頻升壓控制使步進電機的快速響應能力較差。高低壓驅動控制因為要得到步進電機的快速響應所以使電機繞組中有較大的電流沖擊使電機低頻振動明顯。恒流斬波驅動雖提高了電機供電電源的使用效率抑制了電機運行時的低頻共振，但斬波造成的電磁干擾比較嚴重。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種步進電機控制方法，利用該方法可以在步進電機的1/2功率點時改變步進電機的轉速和轉動方向，從而完成了步進電機加減速和換向的低噪音、低振動的功能。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。

一種步進電機控制方法，其包括有初始化步驟、加減速步驟、復位步驟和擺動步驟，所述加減速步驟、復位步驟和擺動步驟中，當步進電機轉速變化或者轉動方向變化時調用一速度調整程序，所述速度調整程序包括在步進電機的1/2功率點時改變步進電機的轉速和轉動方向，所述1/2功率點位于步進電機A相驅動信號矢量角度和B相驅動信號矢量角度的45°角和225°角處。

優選地，所述初始化步驟包括上電復位和設定默認工作參數。

優選地，所述加減速步驟中，系統預設有10個檔位，首先完成參數索引，并判斷：若是加速模式，則判斷設定速度是否大于10檔，若大于10檔則查詢加速數據表格，完成加速，統計加速時間并且進入勻速狀態，若設定速度在3檔到10檔之間，則跳轉至上述查詢加速數據表格步驟，若設定速度不在3檔到10檔之間，則無需加速；若既不是加速模式也不是減速模式，則進入靜止狀態，若是減速模式并且速度大于10檔，則查詢減速數據表格，等待換向點，完成減速，統計減速時間并且進入靜止狀態，若是減速模式并且速度在3檔到10檔之間，則跳轉至上述查詢減速數據表格步驟，若速度不在3檔到10檔之間，則無需減速，跳轉至上述等待換向點步驟。

優選地，所述復位步驟中，首先設定復位角度并且進行加減速索引，確定步進電機的機械位置信息：若步進電機處于零位置，則循環往返遞增擺動，若找到機械零點，則完成復位，發出復位成功命令，若未找到機械零點并且擺動幅度大于80度，則發出復位失敗命令；若步進電機處于負位置，則正向擺動60度，若找到機械零點，則完成復位，發出復位成功命令，若未找到機械零點，則負向擺動80度，在該擺動過程中，若找到機械零點，則完成復位，若未找到機械零點并且擺動幅度大于80度，則發出復位失敗命令；若步進電機處于正位置，則負向擺動60度，若找到機械零點，則完成復位，發出復位成功命令，若未找到機械零點，則正向擺動80度，在該擺動過程中，若找到機械零點，則完成復位，發出復位成功命令。

優選地，所述擺動步驟中，步進電機控制器向步進電機發送方向擺動指令，步進電機開始加速，步進電機控制器保存加速時間和位置信息，之后發送進入勻速位置指令，進行索引補償以及加速脈沖補償，若未超過機械零點，則勻速運行，若超過機械零點，則重新統計位置信息，判斷是否達到設定位置，若未達到，則勻速運行，若已達到，則進入非勻速狀態，保存勻速運動時間，進行減速，直至接收到停止運行指令，步進電機控制器向上位機發送相關位置信息和時間信息，并且步進電機停止運行。

本發明公開的步進電機控制方法，在加減速步驟、復位步驟和擺動步驟中，當步進電機轉速變化或者轉動方向變化時調用一速度調整程序，所述速度調整程序包括在步進電機的1/2功率點時改變步進電機的轉速和轉動方向，所述1/2功率點位于步進電機A相驅動信號矢量角度和B相驅動信號矢量角度的45°角和225°角處。利用該方法可以在步進電機的1/2功率點時改變步進電機的轉速和轉動方向，從而完成了步進電機加減速和換向的低噪音、低振動的功能。

附圖說明

圖1為步進電機A相驅動電流和B相驅動電流的曲線圖。

圖2為圖1中所示的A相驅動電流和B相驅動電流的曲線疊加示意圖。