步进电机的控制方法及装置与流程



1.本技术涉及电机控制技术领域,具体涉及一种步进电机的控制方法。


背景技术:



2.相关技术中,步进电机一般采用插补的方法进行多轴运动曲线控制,通过将复杂曲线划分为若干直线段,换算成每个运动轴的运行距离和速度,结合运动轴等时间周期内的实际位移,进行步进电机的控制,拟合目标曲线。实现中,各个步进电机的速度不断变化,这种方法对于复杂曲线的拟合精度不高,效果并不理想。


技术实现要素:



3.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本技术的一个目的在于提出一种步进电机的控制方法,该方法位置精度较高,程序实现便捷。
4.本技术的第二个目的在于提出另一种步进电机的控制方法。
5.本技术的第三个目的在于提出一种步进电机的控制装置。
6.本技术的第四个目的在于提出一种步进电机的控制装置。
7.本技术的第五个目的在于提出一种电子设备。
8.本技术的第六个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
9.本发明的第七个目的在于提出一种计算机程序产品。
10.为达上述目的,本技术第一方面实施例提出了一种步进电机的控制方法,包括:
11.在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲计数值,并根据每个运动轴对应脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向第一目标运动轴的步进电机发送下一个脉冲;
12.每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
13.本技术实施例对每个反馈控制周期内的运动轴的位置都进行一次判断,避免了等时间周期采样中步进电机运动速度不一致带来的误差,极大提高了运动的精度,对目标曲线的拟合度更高。对复杂的运动曲线也有良好的控制效果。
14.为达上述目的,本技术第二方面实施例提出了一种步进电机的控制装置,包括:
15.在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;
16.每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
17.为达上述目的,本技术第三方面实施例提出了一种步进电机的控制装置,包括:
18.控制模块,用于在步进电机的每个反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲计数值,并根据每个运动轴对应脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一
目标运动轴,以及向第一目标运动轴的步进电机发送下一个脉冲;
19.反馈模块,用于每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
20.为达上述目的,本技术第四方面实施例提出了一种步进电机的控制装置,包括:
21.控制模块,用于在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;
22.反馈模块,用于每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
23.为达上述目的,本技术第五方面实施例提出了一种电子设备,包括:
24.至少一个处理器;以及
25.与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
26.存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本技术第一个方面实施例提供的步进电机的控制方法。
27.为达上述目的,本技术第六方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,计算机指令用于使计算机执行本技术第一个方面实施例提供的步进电机的控制方法。
28.为达上述目的,本技术第七方面实施例提出了一种计算机产品,包括计算机程序,计算机程序在被处理器执行时实现本技术第一个方面实施例提供的步进电机的控制方法。
附图说明
29.图1是本技术一个实施例的步进电机的控制方法的流程图;
30.图2是本技术另一个实施例的步进电机的控制方法的流程图;
31.图3是本技术另一个实施例的步进电机的控制方法的流程图;
32.图4是本技术另一个实施例的步进电机的控制方法的示意图;
33.图5是本技术另一个实施例的步进电机的控制方法的流程图;
34.图6是本技术另一个实施例的步进电机的控制方法的流程图;
35.图7是本技术一个实施例的步进电机的控制装置的结构框图;
36.图8是本技术一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
37.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
38.下面结合附图来描述本技术实施例的步进电机的控制方法及装置。
39.图1是本技术一个实施例的步进电机的控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
40.s101,在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲
计数值,并根据每个运动轴对应脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向第一目标运动轴的步进电机发送下一个脉冲。
41.在工作过程中,步进电机与控制器连接,控制器向步进电机发送脉冲,通过该脉冲驱动步进电机进行运动。实现中脉冲可以转换成相应运动装置中步进电机的角位移或线位移,进而驱动运动装置运动。其中,脉冲的个数可以用于确定步进电机当前所运动到的位置或者运动量,脉冲的频率用于确定步进电机的运动速度。
42.在步进电机的工作过程中,对拟合曲线的精度要求较高时,为避免步进电机的误差较大,需要为每个运动轴增加反馈控制系统,通过采集周期内的实际位移进行反馈控制,以提高拟合曲线的精度。
43.本技术实施例中,运动装置可以包括两个或两个以上的运动轴,在控制器将脉冲发送给任一运动轴的步进电机后,控制器会对该任一运动轴的脉冲个数进行更新,即当前计数的基础上+1,进而可以得到该任一运动轴对应的脉冲计数值。
44.为了兼顾多轴运动装置的稳定性,控制器需要将脉冲发给各个运动轴,并不会一直向同一运动轴发送脉冲。一般情况下,脉冲的个数可以反映出步进电机运动到的位置,因此,可以基于该脉冲计算值,来确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴。
45.将每个运动轴对应的脉冲计数值,通过设定函数转换成第一脉冲计算值,并基于该第一脉冲计数值所满足的条件确认下一次脉冲对应的第一目标运动轴,并向第一目标运动轴的步进电机发送下一次脉冲。可选地,可以把当前轴的脉冲计数值代入目标轨迹曲线方程,将结果与另外运动轴的脉冲计数值作比较,以确认下一次脉冲对应的第一目标运动轴。可选地,可以将最小的计算值对应的运动轴作为下一次脉冲对应的第一目标运动轴。
46.在步进电机的反馈周期内,重复对各轴对应的脉冲个数进行计数并根据获取的脉冲计数值发送下一次脉冲的步骤,直至触发步进电机的反馈控制,执行步骤s102。
47.s102,每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
48.由于运动过程中,脉冲频率、负载往往会发生变化,各个运动轴在运动中的距离和速度也在不断发生变化,因此,步进电机拟合曲线时会出现误差,并且在运动过程中误差将不断增大。等时间采样的方法不能解决步进电机速度变化带来的误差,因此,为提高多轴运动系统的精度,本技术实施例中采用等脉冲数量的方式进行反馈控制,各个运动轴的脉冲计数值的总和达到当前反馈控制周期对应的总脉冲数,即可触发步进电机的反馈控制。
49.每当识别出各个运动轴的步进电机对应的脉冲计数值的总和达到反馈控制周期对应的总脉冲数,也就是说,每当达到反馈控制周期时,控制器开始进行反馈控制,首先控制器获取每个运动轴的实际位置,根据实际位置确定运动装置在反馈控制周期内各运动轴对应的实际脉冲个数,将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为实际脉冲个数,以此消除步进电机从初始位置到当前位置的运动过程中累计的偏差,然后进入下一个反馈控制周期。
50.在进入下一个反馈控制周期后,控制器可以返回执行步骤s101继续驱动步进电机运动,直至步进电机到达目标位置。可选地,各个运动轴的脉冲计数值与该运动轴在目标位置对应的目标脉冲个数的差值在预设误差范围内,即为步进电机到达目标位置。
51.可选地,各个运动轴的脉冲计数值的总和达到反馈控制周期对应的总脉冲数的整
数倍时,触发步进电机的反馈控制。
52.本技术实施例提出的步进电机的控制方法,在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后的脉冲计数值,并根据脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,并向其步进电机发送下一个脉冲;每当识别出脉冲计数总值达到当前反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的步进电机在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将任一个运动轴对应的脉冲计数值更新为实际脉冲个数。本技术实施例对每个反馈控制周期内的运动轴的位置都进行一次判断,避免了等时间周期采样中步进电机运动速度不一致带来的误差,极大提高了运动的精度,对目标曲线的拟合度更高。对复杂的运动曲线也有良好的控制效果。
53.在上述实施例的基础上,获取每个运动轴的步进电机在实际位置上对应的实际脉冲个数之后,如图2所示,还包括以下步骤:
54.s201,获取至少一个实际脉冲个数对应的第二脉冲计算值。
55.将至少一个运动轴对应的实际脉冲个数通过设定函数转换成该运动轴对应的第二脉冲计数值。
56.可选地,多轴运动装置可以包括n个运动轴,n为大于或者等于1的正整数,即多轴运动装置中可以n个轴,每个轴上设置有一个步进电机。
57.本实施例中可以以运动轨迹方程作为设定函数,将n个轴中k个运动轴对应的实际脉冲个数代入该运动轨迹方程,获取该运动轴对应的第二脉冲计算值。其中,k为大于或者等于1的整数值。可以基于设定的规则来选取要计算第二脉冲计算值运动轴。例如,选取实际脉冲个数最大值,或者最小值,或者为中间值等。
58.s202,根据第二脉冲计算值,确定下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,并向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。
59.可选地,当k=1时,可以将计算出的第二脉冲计算值与剩余运动轴的实际脉冲个数比较,从中选取最小值对应的运动轴作为下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,控制器向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。
60.可选地,当k=n时,可以计算出每个运动轴的第二脉冲计算值,可以将每个运动轴的第二脉冲计算值进行比较从中选取最小值对应的运动轴作为下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,控制器向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。
61.可选地,当k=j时,可以计算选取出的每个运动轴的第二脉冲计算值,可以将选取出的每个运动轴的第二脉冲计算值进行比较从中选取最小值对应的运动轴作为下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,控制器向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。或者,计算多个的平均值,将平均值与剩余运动轴的实际脉冲个数比较从中选取最小值对应的运动轴作为下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,控制器向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。
62.下面可以以多轴运动装置包括第一运动轴和第二运动轴为例进行解释说明:
63.多轴运动装置包括第一运动轴和第二运动轴时,其运动轨迹满足方程y=f(x),首先,将第一运动轴对应的实际脉冲个数n
x
通过运动轨迹方程转换成该运动轴对应的第二脉冲计数值f(n
x
),然后将第二脉冲计算值与第二运动轴对应的实际脉冲个数作比较,根据比较结果确认下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,控制器向第二目标运
动轴的步进电机发送首个脉冲。
64.为保持步进电机工作过程中的稳定性,控制器将较小数值对应的运动轴作为第二目标运动轴,当第一脉冲计算值f(n
x
)大于或者等于第二运动轴的脉冲计数值ny,即f(n
x
)≥ny时,控制器将下一个脉冲发送给第一运动轴的步进电机;当第一脉冲计算值f(n
x
)小于第二运动轴的脉冲计数值ny,即f(n
x
)《ny时,控制器将下一个脉冲发送给第二运动轴的步进电机。
65.本技术实施例对每个反馈控制周期内的运动轴的位置都进行一次判断,避免了等时间周期采样中步进电机运动速度不一致带来的误差,极大提高了运动的精度,对目标曲线的拟合度更高。对复杂的运动曲线也有良好的控制效果。
66.在上述实施例的基础上,多轴运动装置包括第一运动轴和第二运动轴时,步进电机的控制方法,由于第一个反馈控制周期无反馈信息,需要一个初始化过程,在该初始化过程中需要基于运动轴到达的目标位置来确定首个脉冲需要发送的运动轴,如图3所示,可以包括以下步骤:
67.s301,针对第一个反馈控制周期,获取每个运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数。
68.控制器利用位置传感器获取运动装置当前位置与目标位置之间的距离后,将其转化成每个运动轴在运动过程中所需的目标脉冲个数。其中,第一运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数为s
x
;第二运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数为sy。
69.s302,对目标脉冲个数进行比较,确定最大目标脉冲个数。
70.对两个运动轴的目标个数进行比较,确定最大目标脉冲个数max(s
x
,sy)。其中,max(...)为取最大值运算。
71.s303,将首个脉冲发送给最大目标脉冲个数对应的运动轴的步进电机。
72.为兼顾运动装置的稳定性,控制器需要将首个脉冲发送给运行距离最长的步进电机,也就是说,将首个脉冲发送给最大脉冲个数对应的运动轴的步进电机。
73.若第一运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数大于第二运动轴所需的目标脉冲个数,即s
x
》sy,则将首个脉冲发送给第一运动轴对应的步进电机,否则将首个脉冲发送给第二运动轴对应的步进电机。
74.本技术实施例对每个反馈控制周期内的运动轴的位置都进行一次判断,避免了等时间周期采样中步进电机运动速度不一致带来的误差,极大提高了运动的精度,对目标曲线的拟合度更高。对复杂的运动曲线也有良好的控制效果。
75.下面以两轴运动装置为例,对申请提供的步进电机控制方法进行解释说明。如图4所示,控制器可以分别控制两个步进电机,每个步进电机对应一个运动轴,即x轴运动轴及y轴运动轴。每个运动轴上都装有位置传感器,用来监测运动轴的实时位置。控制器向不同步进电机发送脉冲,步进电机将接收到的脉冲转化成角位移或线位移,进而通过运动轴驱动运动装置运动。
76.图5为本技术另一实施例的步进电机的控制方法的流程示意图,如图5所示,以两轴运动装置为例,步进电机的控制方法包括:
77.s501,获取每个运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数,并将首个脉冲发送给最大目标脉冲个数对应的运动轴的步进电机。
78.s502,在步进电机的每个反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后的脉冲计数值。
79.关于步骤s501、步骤s502的具体介绍,可参见上述实施例内容的记载,此次不再赘述。
80.s503,获取脉冲计数值对应的第一脉冲计算值。
81.运动装置的运动轨迹满足方程y=f(x),将第一运动轴的脉冲计数值n
x
通过运动轨迹方程转换成该运动轴对应的第一脉冲计算值f(n
x
)。
82.s504,当第一脉冲计算值大于或者等于第二运动轴的脉冲计数值时,将下一个脉冲发送给第一运动轴的步进电机。
83.本技术实施例中,为了兼顾多轴运动装置的稳定性,控制器需要将脉冲发给各个运动轴,并不会一直向同一运动轴发送脉冲。控制器可以根据第一脉冲计算值满足的条件,确认下一个脉冲对应的第一目标运动轴,进而向第一目标运动轴对应的步进电机发送脉冲,该条件用于指示控制器实现对步进电机的精确控制。
84.当第一脉冲计算值f(n
x
)大于或者等于第二运动轴的脉冲计数值ny,即f(n
x
)≥ny时,控制器将下一个脉冲发送给第一运动轴的步进电机;
85.s505,当第一脉冲计算值小于第二运动轴的脉冲计数值时,则将下一个脉冲发送给第二运动轴的步进电机。
86.当第一脉冲计算值f(n
x
)小于第二运动轴的脉冲计数值ny,即f(n
x
)《ny时,控制器将下一个脉冲发送给第二运动轴的步进电机;
87.s506,每当识别出脉冲计数总值达到当前反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的步进电机在实际位置上对应的实际脉冲个数。
88.每当识别出各个运动轴的步进电机对应的脉冲计数值的总和达到反馈控制周期对应的总脉冲数的整数倍时,也就是说,每当达到反馈控制周期时,控制器获取每个运动轴的实际位置,根据实际位置确定运动装置在反馈控制周期内各运动轴的步进电机对应的实际脉冲个数,其中,第一运动轴的步进电机对应的实际脉冲个数为n
tx
,第二运动轴的步进电机对应的实际脉冲个数为n
ty

89.s507,获取第一运动轴的实际脉冲个数对应的第二脉冲计算值。
90.运动装置的运动轨迹满足方程y=f(x),将第一运动轴的实际脉冲个数n
tx
代入步进电机的运动轨迹方程,获取第二脉冲计算值f(n
tx
)。
91.s508,当第二脉冲计算值大于或者等于第二运动轴的实际脉冲个数时,则将首个脉冲发送给第一运动轴的步进电机。
92.为保持步进电机工作过程中的稳定性,控制器将较小数值对应的运动轴作为第二目标运动轴,若第二脉冲计算值f(n
tx
)大于或者等于第二运动轴的实际脉冲个数n
ty
,也就是说,f(n
tx
)≥n
ty
,则将首个脉冲发送给第一运动轴的步进电机;
93.s509,当第二脉冲计算值小于第二运动轴的实际脉冲个数时,则将首个脉冲发送给第二运动轴的步进电机。
94.若第二脉冲计算值f(n
tx
)小于第二运动轴的实际脉冲个数n
ty
,也就是说,f(n
tx
)《n
ty
,则将首个脉冲发送给第二运动轴的步进电机;
95.s510,针对任一个运动轴,将任一个运动轴对应的脉冲计数值更新为实际脉冲个数。
96.为消除步进电机从初始位置到当前位置的运动过程中累计的偏差,在进入下一个反馈控制周期前,将第一运动轴对应的脉冲计数值n
x
更新为实际脉冲个数n
tx
,第二运动轴对应的脉冲计数值ny更新为实际脉冲个数n
ty

97.进一步地,本技术实施例提供的步进电机控制方法,还可以包括以下步骤:
98.s511,每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的脉冲计数值与实际脉冲个数的误差值。
99.每当控制器识别出各个运动轴的步进电机对应的脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数的整数倍后,在进行反馈运算之前,控制器获取每个运动轴的脉冲计数值与实际脉冲个数的差值,作为该运动轴的误差值。
100.其中,第一运动轴的误差值为n
x-n
tx
,第二运动轴的误差值为n
y-n
ty

101.s512,获取误差值的正负性,确定步进电机下一时刻的转向,并根据转向对步进电机进行方向控制。
102.获取每个运动轴的误差值的正负性,针对任一运动轴,若误差值为正,则该运动轴按照当前方向继续运动,若误差值为负,则控制该运动轴的步进电机进行转向,将该运动轴的运动方向转为当前前进方向的相反方向,按照相反方向继续运动。控制器以此对步进电机进行误差校正,以提高运动系统的精度。
103.s513,当每个运动轴脉冲计数值与该轴的目标计数值的误差值均小于各自的误差阈值,则确定每个运动轴均到达各自的目标位置。
104.将第一运动轴脉冲计数值与该轴的目标计数值的误差值|n
x-s
x
|与第一运动轴预设误差阈值n
ex
作比较,第二运动轴脉冲计数值与该轴的目标计数值的误差值|n
y-sy|与第二运动轴预设误差阈值n
ey
作比较,若满足|n
x-s
x
|《n
ex
且|n
y-sy|《n
ey
,也就是说,每个运动轴的误差都在预设范围之内,则此时步进电机的目标位置达到目标精度要求,步进电机运动结束。
105.本技术实施例对每个反馈控制周期内的运动轴的位置都进行一次判断,避免了等时间周期采样中步进电机运动速度不一致带来的误差,极大提高了运动的精度,对目标曲线的拟合度更高。对复杂的运动曲线也有良好的控制效果。
106.如图6所示,在运动装置的目标轨迹为直线轨迹时,基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种步进电机的控制方法,包括:
107.s601,在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;
108.若响应于目标轨迹为直线轨迹,控制器将脉冲同时发送给第一运动轴和第二运动轴,也可以保证运动装置的稳定性。
109.在控制器将脉冲发送给任一运动轴的步进电机后,控制器会对该任一运动轴的脉冲个数进行更新,即当前计数的基础上+1,进而可以得到该任一运动轴对应的脉冲计数值。
110.s602,每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
111.为提高多轴运动系统的精度,本技术实施例中采用等脉冲数量的方式进行反馈控制,第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,即可触发步进电机的反馈控制。
112.控制器开始进行反馈控制时,首先根据实际位置确定运动装置在反馈控制周期内的两个运动轴对应的实际脉冲个数,将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为实际脉冲个数,以此消除步进电机从初始位置到当前位置的运动过程中累计的偏差,然后进入下一个反馈控制周期。
113.在进入下一个反馈控制周期后,控制器可以返回执行步骤s601继续驱动步进电机运动,直至步进电机到达目标位置。
114.如图7所示,基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种步进电机的控制装置70,包括:
115.控制模块71,用于在步进电机的每个反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后的脉冲计数值,并根据脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向第一目标运动轴的步进电机发送下一个脉冲;
116.反馈模块72,用于每当识别出脉冲计数总值达到当前反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的步进电机在实际位置上对应的实际脉冲个数,并针对任一个运动轴,将任一个运动轴对应的脉冲计数值更新为实际脉冲个数。
117.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,控制模块71,还用于:
118.获取脉冲计数值对应的第一脉冲计算值;
119.根据第一脉冲计算值满足的条件,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴。
120.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,运动轴包括第一运动轴和第二运动轴时,控制模块71,还用于:
121.获取第一运动轴的脉冲计数值对应的第一脉冲计算值;
122.当第一脉冲计算值大于或者等于第二运动轴的脉冲计数值时,将下一个脉冲发送给第一运动轴的步进电机;
123.当第一脉冲计算值小于第二运动轴的脉冲计数值时,则将下一个脉冲发送给第二运动轴的步进电机。
124.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,反馈模块72,还用于:
125.获取至少一个实际脉冲个数对应的第二脉冲计算值;
126.根据第二脉冲计算值,确定下一个反馈控制周期的首个脉冲对应的第二目标运动轴,并向第二目标运动轴的步进电机发送首个脉冲。
127.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,运动轴包括第一运动轴和第二运动轴时,反馈模块72,还用于:
128.获取第一运动轴的实际脉冲个数对应的第二脉冲计算值;
129.当第二脉冲计算值大于或者等于第二运动轴的实际脉冲个数时,则将首个脉冲发送给第一运动轴的步进电机;
130.当第二脉冲计算值小于第二运动轴的实际脉冲个数时,则将首个脉冲发送给第二运动轴的步进电机。
131.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,控制模块71还用于:
132.针对第一个反馈控制周期,获取每个运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数;
133.对目标脉冲个数进行比较,确定最大目标脉冲个数;
134.将首个脉冲发送给最大脉冲个数对应的运动轴的步进电机。
135.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,步进电机的控制装置70还包括:方向控制模块73。
136.方向控制模块73,用于每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的脉冲计数值与实际脉冲个数的误差值,以及获取误差值的正负性,确定步进电机下一时刻的转向,并根据转向对步进电机进行方向控制。
137.进一步地,在本技术实施例一种可能的实现方式中,步进电机的控制装置70还包括:确定模块74。
138.确定模块74,用于获取每个运动轴运动到目标位置时的目标脉冲个数,并且当每个运动轴脉冲计数值与该轴的目标脉冲个数之间的误差值均小于各自的误差阈值,则确定每个运动轴均到达各自的目标位置。
139.如图7所示,基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种步进电机的控制装置70,包括:
140.控制模块71,用于在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;
141.反馈模块72,用于每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。
142.基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种电子设备。
143.图8为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。如图8所示,该电子设备80,包括存储介质81、处理器82及存储在存储器81上并可在处理器82上运行的计算机程序产品,处理器执行计算机程序时,实现前述的步进电机的控制控制方法。
144.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
145.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
146.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
147.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
148.基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其中,该计算机指令用于使计算机执行上述实施例中的步进电机的控制方法。
149.基于同一申请构思,本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序在被处理器执行时上述实施例中的步进电机的控制方法。
150.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
151.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
152.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
153.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
154.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
155.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:


1.一种步进电机的控制方法,其特征在于,包括:在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲计数值,并根据所述每个运动轴对应的脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向所述第一目标运动轴的步进电机发送所述下一个脉冲;每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的所述脉冲计数值更新为对应的所述实际脉冲个数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运动轴包括第一运动轴和第二运动轴,所述根据所述每个运动轴对应的脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,包括:获取所述第一运动轴的脉冲计数值对应的第一脉冲计算值;当所述第一脉冲计算值大于或者等于第二运动轴的脉冲计数值时,将所述下一个脉冲发送给所述第一运动轴的步进电机;当所述第一脉冲计算值小于所述第二运动轴的脉冲计数值时,则将所述下一个脉冲发送给所述第二运动轴的步进电机。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:针对第一个反馈控制周期,获取每个运动轴到达目标位置时所需的目标脉冲个数;对每个运动轴对应的所述目标脉冲个数进行比较,确定最大目标脉冲个数;将首个脉冲发送给所述最大脉冲个数对应的运动轴的步进电机。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:每当识别出所述脉冲计数总值达到所述反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴对应的所述脉冲计数值与所述实际脉冲个数的第一误差值;获取每个运动轴对应的所述第一误差值的正负性,确定所述步进电机下一时刻的转向,并根据所述转向对所述步进电机进行方向控制。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:获取每个运动轴运动到目标位置时的目标脉冲个数;当每个运动轴对应的所述脉冲计数值与所述目标脉冲个数的第二误差值均小于各自的误差阈值,则确定每个运动轴均到达所述目标位置。6.一种步进电机的控制方法,其特征在于,包括:在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到所述反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的所述脉冲计数值更新为对应的所述实际脉冲个数。7.一种步进电机的控制装置,其特征在于,包括:控制模块,用于在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲计数值,并根据所述每个运动轴对应的脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向所述第一目标运动轴的步进电机发送所述下一个脉冲;反馈模块,用于每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将所述每个运动轴对应的所述脉冲计数
值更新为对应的所述实际脉冲个数。8.一种步进电机的控制装置,其特征在于,包括:控制模块,用于在每个电机反馈控制周期内,同时向第一运动轴和第二运动轴发送脉冲;反馈模块,用于每当识别出第一运动轴与第二运动轴中的较大脉冲计数总值达到所述反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴在实际位置上对应的实际脉冲个数,并将每个运动轴对应的所述脉冲计数值更新为对应的所述实际脉冲个数。9.一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。11.一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结


本申请公开了步进电机的控制方法和装置,该方法包括:在每个电机反馈控制周期内,获取每次脉冲发送后每个运动轴对应的脉冲计数值,并根据每个运动轴对应脉冲计数值,确定下一个脉冲对应的第一目标运动轴,以及向第一目标运动轴发送下一个脉冲;每当识别出脉冲计数总值达到反馈控制周期对应的总脉冲数时,获取每个运动轴的步进电机在实际位置上对应的实际脉冲个数,将每个运动轴对应的脉冲计数值更新为对应的实际脉冲个数。本申请能够提高目标曲线的拟合度,对复杂的运动曲线有良好的控制效果。果。果。


技术研发人员:

周晓磊 刘坤 张弘 曲绍兴

受保护的技术使用者:

浙江清华柔性电子技术研究院

技术研发日:

2021.05.18

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2024-09-20 17:32:06,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/19432.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:脉冲   步进电机   数值   个数
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议