基于 STM32的步进电机加减速优化算法
张海超1,黄风光2,3,曹建树1* ,钟 君1,王 庆1
(1. 北京石油化工学院 机械工程学院,北京 102617;2. 民政部一零一研究所,北京 100070; 3. 民政部污染控制重点实验室,北京 100070)
摘要:为了优化步进电机的控制方式,对其加减 速 曲 线 的 控 制 性 能 进 行 了 研 究。 通 过 分 析 步 进 电 机 的 匀 加 速
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北京石油化工学院学报
步进电机的原 理 是 通 过 接 受 电 能,将 其 转 化 为 机械能的控制元 件。 在 正 常 工 作 的 情 况 下,步 进 电 机工作只由脉冲数以及脉冲频率决定。当下一个脉 冲信号被驱动器接 收 到 时,步 进 电 机 就 被 控 制 在 设 定的方向上转动 一 定 的 角 度。 在 实 现 的 过 程 中,如 果 脉 冲 频 率 过 高 ,电 机 的 电 动 势 将 会 增 加 ,致 使 电 机 失 步 或 堵 塞 。 因 此 ,必 须 考 虑 适 当 的 控 制 脉 冲 方 案 , 以实现步进电机的正确定位。
收 稿 日 期 :2018-12-11;修 回 日 期 :2019-04-05 基 金 项 目 :北 京 市 自 然 基 金 资 助 项 目 (3182008) 作者简介:张海超(1994—),男,硕士研究生,主要从事管道无损检测方面的 研 究,E-mail:zallw605014917@;曹 建 树 (1971—),男,博 士 ,教 授 ,主 要 从 事 管 道 无 损 检 测 方 面 的 研 究 ,通 信 联 系 人 ,E-mail:jianshu@。
第27卷 第2期
北京石油化工学院学报
Vol.27 No.2
2019 年 6 月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
JournalofBeijingInstituteofPetrochemicalTechnology
Jun.2019
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文 章 编 号 :1008-2565(2019)02-0071-06
Abstract:Inordertooptimizethecontrolmodeofsteppingmotor,thecontrolperformanceofacceleration and deceleration curve is studied. By analyzing the shortcomings of uniform accelerationandvariableaccelerationofsteppermotorsintherisingandfallingfrequencycurve, analgorithm,whichcanensurethestepper motorto worksteadilyintherisingandfalling frequencyphase,isproposed by using STM32.Thealgorithm iscompared withthetypical uniform acceleration and deceleration curve algorithm and the exponentialacceleration and decelerationcurvealgorithm.Finally,binedwithpractical application,thealgorithmisoptimized.Thesimulationandexperimentalresultsshowthat:it takesupasmallamountofmemoryspacetousetheSigmoidfunctionfittedinthispaper,which can be adjusted according to the current situation,and the flexibility of acceleration and decelerationisstrong.This methodhasthefunctionsrelatedtothesmoothnessoftheSigmoid function,whichissimpletoapplyandeasyto maintain. Keywords:stepping motor;STM32;sigmoidfunction;optimization;algorithm
情况进行调整,加减速的灵活性强。该方法具有与 Sigmoid函数平滑性相关的功能,应用简单,易于后期的维护。
关 键 词 :步 进 电 机 ;STM32;Sigmoid 函 数 ; 优 化 ; 算 法
中 图 分 类 号 :TE88
文 献 标 志 码 :A
DOI:10.12053/j.issn.1008-2565.2019.02.013
OptimizationAlgorithmofStepperMotorIncreaseand DecreaseSpeedBasedonSTM32
ZHANG Haichao1,HUANGFengguang2,3,CAOJianshu1* ,ZHONGJun1,WANG Qing1
(1.Schoolof MechanicalEngineering,BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology,Beijing102617,China; 2.101InstituteoftheMinistryofCivil,Beijing100070,China;3.KeyLaboratoryofPollution ControloftheMinistryofCivilAffairs,Beijing100070,China)
运动以及变加速运动在升降频曲线中存在的不足,应用 STM32 提 出 了 一 种 能 够 保 证 步 进 电 机 在 升 降 频 阶 段 稳 定
工作的算法,与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比 较 分 析,最 后 结 合 实 际 应 用 对 该 算
法进行了优化。仿真以及实验结果表明:使用本文中拟合的 Sigmoid函 数,其 占 用 少 量 的 内 存 空 间,可 以 根 据 当 前