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新聞導航
2013年步進電機升降速曲線控制方法簡析
發布者:壹唯傳動 發布時間:2013/3/4 16:24:48 閱讀:3837

   在一些控制簡單或要求低成本的運動控制系統中,經常用步進電機做執行元件。步進電機在這種應用場合下最大的優勢是:可以開環方式控制而無需反饋就能對位置和速度進行控制。但也正是因為負載位置對控制電路沒有反饋,步進電機就必須正確響應每次勵磁變化。如果勵磁頻率選擇不當,電機不能夠移到新的位置,那么實際的負載位置相對控制器所期待的位置出現永久誤差,即發生失步現象或過沖現象。因此步進電機開環控制系統中,如何防止失步和過沖是開環控制系統能否正常運行的關鍵。

  失步和過沖現象分別出現在步進電機啟動和停止的時候。一般情況下,系統的極限啟動頻率比較低,而要求的運行速度往往比較高。如果系統以要求的運行速度直接啟動,因為該速度已超過極限啟動頻率而不能正常啟動,輕則可能發生丟步,重則根本不能啟動,產生堵轉。系統運行起來以后,如果達到終點時立即停止發送脈沖串,令其立即停止,則由于系統慣性作用,電機轉子會轉過平衡位置,如果負載的慣性很大,會使步進電機轉子轉到接近終點平衡位置的下一個平衡位置,并在該位置停下。

  為了克服失步和過沖現象,應在步進電機啟停時進行如圖1所示的升降速控制。


  從圖1可以看出,L2段為恒速運行,L1段為升頻,L3段為降頻,按照“失步”的定義,如果在L1及L3段上升及下降的控制頻率變化大于步進電機的響應頻率變化,步進電機就會失步,失步會導致步進電機停轉,經常會影響系統的正常工作,因此,在步進電機變速運行中,必須進行正確的升降速控制。

  以下按不同的控制單元,介紹幾種常用的步進電機升降速控制方法。

  1、運動控制卡作上位控制單元——以MPC01系列運動卡為例

  MPC01系列運動控制卡可以作為PC機運動控制系統的核心控制單元??ㄉ系膶S眠\動控制芯片可自動進行升降速計算。其運動控制函數庫中也有專門進行梯形升降速運動參數設置的函數——set_profile(intch,doublels,doublehs,doubleaccel)。其參數定義如下:

  ch:設定的軸號。

  ls:設定低速(起始速度)的值。單位為pps(脈沖/秒)

  hs:設定高速(恒速段)的值。單位為pps(脈沖/秒)

  accel:設定加速度大小。單位為ppss(脈沖/秒/秒)

  用戶在調用運動指令函數時,只需指定總的脈沖數,運動控制卡上的專用運動控制芯片便按照set_profile函數設置的運動參數自動進行升降速計算,而不會占用PC機的CPU資源。


 
 
 
 

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