步进电机的加减速控制
对于步进电机的点-位控制系统,从起点至终点的运行速度都有一定要求。
如果要求运行的速度小于系统的极限启动频率,则系统可以以要求的速度直接启动,运行至终点后可立即停发脉冲串而令其停止。
系统的系统频率是比较低的,而要求的运行速度往往较高。如果系统以要求的速度直接启动,可能发生丢步或根本不运行的情况。系统运行起来后,如果达到终点时立刻停发脉冲串,则会因为系统惯性冲过终点发生偏差。因此在点-位控制过程中,当要求运行的速度大于系统的极限启动频率时,运行速度都需要有一个加速-恒速-减速-低恒速-停止的过程。升速时的起始速度应等于或略小于系统的极限启动频率,而不是从零开始。减速过程结束时的速度一般应等于略低于启动速度,再经数步低速运行后停止。
常见的加减速曲线有梯形和S形两种,两者区别如下表:
项目 |
直线(梯形)加减速 |
“S”型加减速曲线 |
定义 |
指按直线方式(从启动速度到目标速度的加减速),以一定的比例进行加速/减速 |
加速/减速开始时速度比较缓慢,然后逐渐加快。在加速/减速接近结束时速度再次减慢下来,从而使移动较为稳定。S 字加减速的类型有Sin 曲线、2次曲线、循环曲线、3 次曲线 |
曲线 |
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加减速段曲线 |
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曲线类型 |
一次曲线 |
复杂曲线 |
加速度 |
不变 |
不同的运动点加速度值不同 |
实现程度 |
容易 |
难 |
运动效果 |
启动、停止、高速运动段会产生很大的冲击和振动及噪音 |
启动、停止、高速运动段会产生很小的冲击和振动及噪音 |
应用场合 |
简单的定长送料 |
精密的工件搬运,精密的工件建工,例如LCD玻璃的搬运,半导体工件的加工 |