[發(fā)明專利]數(shù)字切片掃描儀步進電機加減速的控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011463020.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112564560B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李世巖;孟慶新
• 申請（專利權(quán)）人: 山東志盈醫(yī)學(xué)科技有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發(fā)明公開了一種數(shù)字切片掃描儀步進電機加減速的控制方法及裝置，方法包括以下步驟：根據(jù)數(shù)字切片掃描儀掃描過程中步進電機的最高轉(zhuǎn)速計算出步進電機最高速勻速運動時步與步之間的時間間隔；根據(jù)所計算的時間間隔、以及加減速所需要的步數(shù)x和時間，計算S型加減速曲線的各個參數(shù)；通過S型加減速曲線公式計算出步進電機加速階段和減速階段每步之間的時間間隔；根據(jù)輸入步數(shù)的不同，將總步數(shù)劃分為多個部分；根據(jù)劃分好的步數(shù)，配合步與步之間的時間間隔，控制步進電機的移動。本發(fā)明對步進電機的加速和減速控制更加靈活更加精準，對步進電機轉(zhuǎn)動不同步數(shù)的時間控制也更加靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字切片掃描儀步進電機加減速的控制方法及裝置，屬于步進電機控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)字切片掃描儀是一種將計算機技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)放大裝置有機結(jié)合的技術(shù)。通過使用步進電機帶動X、Y、Z三個軸的移動，便可以將整個病理切片或者指定位置的病理切片完整的掃描拍攝下來。

步進電機是通過接收脈沖來實現(xiàn)角位移的，脈沖頻率的快慢直接影響到步進電機轉(zhuǎn)動的快慢。步進電機啟動時不能使用過快的脈沖頻率，過快的脈沖頻率會使步進電機出現(xiàn)失步現(xiàn)象，脈沖頻率的突然停止可能會使步進電機出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。所以步進電機的啟動和停止是存在一個加速和一個減速的過程，即脈沖頻率越來越快和脈沖頻率越來越慢的過程。而步進電機的加速減速過程則直接影響到步進電機運動的是否準確平滑穩(wěn)定流暢。

步進電機加速和減速過快會帶來較大的電機震動，將步進電機加速和減速減慢，雖然震動減小，但是會占用較多的時間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種數(shù)字切片掃描儀步進電機加減速的控制方法及裝置，能夠靈活的控制步進電機的加速和減速。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字切片掃描儀步進電機加減速的控制方法，包括以下步驟：

根據(jù)數(shù)字切片掃描儀掃描過程中步進電機的最高轉(zhuǎn)速計算出步進電機最高速勻速運動時步與步之間的時間間隔；

根據(jù)所計算的時間間隔、以及加減速所需要的步數(shù)x和時間，計算S型加減速曲線的各個參數(shù)；

通過S型加減速曲線公式計算出步進電機加速階段和減速階段每步之間的時間間隔；

根據(jù)輸入步數(shù)的不同，將總步數(shù)劃分為多個部分；

根據(jù)劃分好的步數(shù)，配合步與步之間的時間間隔，控制步進電機的移動。

作為本實施例一種可能的實現(xiàn)方式，所述步進電機最高速勻速運動時步與步之間的時間間隔t為：

式中，m為步進電機的轉(zhuǎn)速，n為步進電機一圈的步數(shù)。

作為本實施例一種可能的實現(xiàn)方式，所述S型加減速曲線的公式為：

式中，t為步與步之間的時間間隔，k為步與步之間的時間間隔的最大值，a和b為常數(shù)，x為加速時的步數(shù)。

作為本實施例一種可能的實現(xiàn)方式，所述將總步數(shù)劃分為多個部分，包括：根據(jù)輸入步數(shù)的不同，將總步數(shù)劃分為加速步數(shù)和減速步數(shù)兩個部分，或者將總步數(shù)劃分為加速步數(shù)、勻速步數(shù)和減速步數(shù)三個部分。

作為本實施例一種可能的實現(xiàn)方式，所述將總步數(shù)劃分為加速步數(shù)和減速步數(shù)兩個部分，包括：

將步進電機移動的步數(shù)與設(shè)定好的閾值步數(shù)進行比較，如果步進電機移動步數(shù)小于等于2倍的閾值步數(shù)且為偶數(shù)，則將總步數(shù)劃分為一半加速步數(shù)和一半減速步數(shù)。