介紹一下步進電機加減速控制精密定位的原理
信息來源于：互聯網 發布于：2024-12-16
步進電機只能夠由數字信號控制運行的，當脈沖提供給步進驅動器時，在過于短的時間里，控制系統發出的脈沖數太多，也就是脈沖頻率過高，將導致步進電機堵轉。要解決這個問題，必須采用加減速的辦法。就是說，在步進電機起步時，要給逐漸升高的脈沖頻率，減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。
步進電機轉速度，是根據輸入的脈沖信號的變化來改變的。從理論上講，給驅動器一個脈沖，步進電機就旋轉一個步距角(細分時為一個細分步距角)。實際上，如果脈沖信號變化太快，步進電機由于內部的反向電動勢的阻尼作用，轉子與定子之間的磁反應將跟隨不上電信號的變化，將導致堵轉和丟步。
步進電機驅動執行機構從一個位置向另一個位置移動時，要經歷升速、恒速和減速過程。當步進電機的運行頻率低于其本身起動頻率時，可以用運行頻率直接起動并以此頻率運行，需要停止時，可從運行頻率直接降到零速。所以步進電機在高速啟動時，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時也要有降速過程，以保證實現步進電機精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。
步進電機常用的升降頻控制方法有2種：直線升降頻和指數曲線升降頻。指數曲線法具有較強的跟蹤能力，但當速度變化較大時平衡性差。直線法平穩性好，適用于速度變化較大的快速定位方式。下面就加速實例加以說明：加速過程，是由基礎頻率(低于步進電機的直接起動最高頻率)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過程反之)。跳變頻率是指步進電機在基礎頻率上逐漸提高的頻率，此頻率不能太大，否則會產生堵轉和丟步。
加減速曲線一般為指數曲線或經過修調的指數曲線，當然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機或者PLC，都能夠實現加減速控制。對于不同負載、不同轉速，需要選擇合適的基礎頻率與跳變頻率，才能夠達到最佳控制效果。指數曲線，在軟件編程中，先算好時間常數存貯在計算機存貯器內，工作時指向選取。通常，完成步進電機的加減速時間為300ms以上。
