[發(fā)明專(zhuān)利]微步電機(jī)計(jì)數(shù)序列電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110342592.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112910338A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋錫全;趙錚;馮嘉寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州瑞盟科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P8/22
• 分類(lèi)號(hào): H02P8/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 溫可睿

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種微步電機(jī)計(jì)數(shù)序列電路，包括相互連接的內(nèi)插電路和計(jì)數(shù)序列輸出電路；內(nèi)插電路包括相互連接的細(xì)分值計(jì)算電路和計(jì)數(shù)遞減模塊，計(jì)數(shù)遞減模塊與計(jì)數(shù)序列輸出電路連接；細(xì)分值計(jì)算電路，用于根據(jù)步進(jìn)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和微步細(xì)分信號(hào)，得到內(nèi)插細(xì)分值；計(jì)數(shù)遞減模塊，用于利用內(nèi)插細(xì)分值和微步細(xì)分信號(hào)，輸出內(nèi)插后的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)；計(jì)數(shù)序列輸出電路，用于根據(jù)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)序列，本申請(qǐng)利用步進(jìn)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和微步細(xì)分信號(hào)，對(duì)步進(jìn)信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插，對(duì)一個(gè)步進(jìn)信號(hào)進(jìn)行平均劃分，使得計(jì)數(shù)序列更為平滑，讓后續(xù)根據(jù)計(jì)數(shù)序列生成的正弦波形更加平滑，不再陡峭，使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及一種微步電機(jī)計(jì)數(shù)序列電路。

背景技術(shù)

步進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電流通常為正弦余弦曲線(xiàn)，這個(gè)曲線(xiàn)越接近正弦電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲效果及穩(wěn)定性就越好。傳統(tǒng)應(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)細(xì)分越高，其工作越平穩(wěn)，因此，步進(jìn)電機(jī)工作在整步、半步、1/4步或1/8步情況下，相較于步進(jìn)電機(jī)工作在1/16步、1/32、1/64或1/128步時(shí)，其電流呈現(xiàn)一個(gè)階梯狀，導(dǎo)致工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪聲比較明顯。

這是由于現(xiàn)有的可細(xì)分?jǐn)?shù)字正弦波，在進(jìn)行低細(xì)分的時(shí)候輸出電流波形陡峭，讀表計(jì)數(shù)器變化快，增加了馬達(dá)的噪聲或者使應(yīng)用不穩(wěn)定，容易對(duì)器件造成磨損。

為了使步進(jìn)電機(jī)工作在整部，半步，1/4步，1/8步等低細(xì)分情況下也可以使得步進(jìn)電機(jī)工作的穩(wěn)定

為此，需要一種在步進(jìn)電機(jī)低細(xì)分的情況下，也可以平穩(wěn)工作的計(jì)數(shù)序列電路。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種微步電機(jī)計(jì)數(shù)序列電路，減少步進(jìn)電機(jī)低細(xì)分的情況下的不穩(wěn)定。其具體方案如下：

一種微步電機(jī)計(jì)數(shù)序列電路，包括相互連接的內(nèi)插電路和計(jì)數(shù)序列輸出電路；

所述內(nèi)插電路包括相互連接的細(xì)分值計(jì)算電路和計(jì)數(shù)遞減模塊，所述計(jì)數(shù)遞減模塊與所述計(jì)數(shù)序列輸出電路連接；

所述細(xì)分值計(jì)算電路，用于根據(jù)步進(jìn)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和微步細(xì)分信號(hào)，得到內(nèi)插細(xì)分值；

所述計(jì)數(shù)遞減模塊，用于利用所述內(nèi)插細(xì)分值和所述微步細(xì)分信號(hào)，輸出內(nèi)插后的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)；

所述計(jì)數(shù)序列輸出電路，用于根據(jù)所述計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)序列。

可選的，所述細(xì)分值計(jì)算電路，包括相連的測(cè)量模塊和除法模塊；

所述測(cè)量模塊，用于根據(jù)所述步進(jìn)信號(hào)和所述時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)算出一個(gè)所述步進(jìn)信號(hào)期間有多少個(gè)所述時(shí)鐘信號(hào)，輸出計(jì)算結(jié)果單位步進(jìn)周期至所述除法模塊；

所述除法模塊，用于根據(jù)所述單位步進(jìn)周期和所述微步細(xì)分信號(hào)，計(jì)算出所述內(nèi)插細(xì)分值，并輸出至所述計(jì)數(shù)遞減模塊。

可選的，所述除法模塊，具體用于根據(jù)所述單位步進(jìn)周期和所述微步細(xì)分信號(hào)，利用內(nèi)插細(xì)分值計(jì)算公式計(jì)算出所述內(nèi)插細(xì)分值，并輸出至所述計(jì)數(shù)遞減模塊；

所述內(nèi)插細(xì)分值計(jì)算公式為：MICRO＝MSTEP/2^(MRES)；

式中，MICRO表示所述內(nèi)插細(xì)分值，MSTEP表示所述單位步進(jìn)周期，MRES表示所述微步細(xì)分信號(hào)。

可選的，還包括非內(nèi)插電路和數(shù)據(jù)選擇器；

所述非內(nèi)插電路和所述內(nèi)插電路分別與所述數(shù)據(jù)選擇器連接，所述數(shù)據(jù)選擇器與所述計(jì)數(shù)序列輸出電路連接；

所述非內(nèi)插電路，用于根據(jù)所述步進(jìn)信號(hào)和所述微步細(xì)分信號(hào)，生成細(xì)分后的跳變計(jì)數(shù)，在所述計(jì)數(shù)序列輸出電路與所述跳變計(jì)數(shù)不等時(shí)，輸出所述跳變計(jì)數(shù)至所述數(shù)據(jù)選擇器；