多步進電機的變細分加減速控制研究

南昌大學機電科學與工程研究所 李 靈 朱洪濤 廖文國

多步進電機的變細分加減速控制研究

南昌大學機電科學與工程研究所 李 靈 朱洪濤 廖文國

近些年來，由于步進電機具有精度高、慣性小、工作可靠，并且能實現高精度快速開環控制的特點，因而被廣泛應用在舞臺燈的運動控制系統中。要求步進電機能夠高速、精確的運行，即在保證步進電機在不失步和不過沖的情況下，以最快的速度平穩地運行到指定位置，這就對步進電機的升降速控制以及多步進電機的協同控制提出了很高的要求。

一、升降頻步進電機加減速方法

為了克服失步和過沖現象，應在步進電機啟停時進行加減速控制。步進電機常用的是升降頻控制方法。微控制器中一般都是采用定時器中斷方式來控制步進電機的加減速，實際上就是不斷改變定時器中裝載值的大小。一般用離散方法逼近理想的升降速曲線，根據不同階段的頻率計算出定時器中裝載值的大小和相應走過的步數，放在一個表格中，系統運行時，采用查表的方法讀出所需要的值實現對頻率的調整。用單片機實現步進電機的加/減速控制，實際上就是控制發脈沖的頻率，升速時，使脈沖頻率增高，減速時相反。這種控制方法在步進電機數量有限、步進電機速度不高、對系統響應速度和靈敏度不高的場合行之有效。在舞臺燈中，以某款燈具為例，兩相混合式步進電機數量為20個，電機型號各不相同，電機速度為6RPM～200RPM，電機有連續旋轉、到達指定位置、在指定位置以某一偏移角度左右擺動三種運動狀態。……