摘要:列举步进电机的3种速度控制方法,分析步进电机矩频特性曲线,得出步进电机速度变化
规律。提出了符合实际情况的S形加减速曲线,将曲线离散处理,
设计了
单片机的控制程序。这种控
制方法已经成功应用于切纸机的送料电机上。
关键词:步进电机;调速控制;单片机;S形曲线
Speed Control Following S Curve by Step Motor Based on Singlechip
CAI fin-da,SHI En-qi, CHU Mao-bing
《University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093,China)
Abstract: 3 methods of speed control of step motor were listed, the characteristic curve of moment一fre-
quency of step motor was analyzed, and the changing rule of speed of step motor was concluded. The S acceler-
ation curve was put forward. The curve was dispersed, and the singlechip control program of was designed.
This method of speed control was successfully applied on the transportation motor of the paper一cut machine
Key words: step motor; speed control; singlechip; s curve
步进电机是一种重要执行元件,在切纸机械设备中有着广
泛的应用。一般定长切纸要求送料电机能够高速、精确地运
行,即保证步进电机在不失步和过冲的情况下,以最快的速度
平稳地运行到指定位置,这就对步进电机的升降速控制提出了
很高的要求。
实现步进电机升降速控制的方法有很多,比较常见的有以
下3种

1)直线形加减速控制。这种方法计算简单、节省资
源。但是加速、匀速和减速过程不能光滑过渡,这样势必会影
响系统的运行质量和寿命。所以此种方法适用于处理较慢,要
求不高的场合;C2)指数形加减速控制。这种方法符合步进电
机的固有规律,但是计算实现比较麻烦,适用于处理速度要求
较高的场合;(3)S形曲线加减速控制。这种方法根据实际情
况升速过程采用慢、快、慢的过程来控制步进电机,降速过程则
正好相反。适用于平稳性要求较高的场合〔’〕。
切纸机的送料电机载荷比较大,而且在加工过程中会发生
变化。因此,本项目中采用S形加减速,处理速度可以很快,平
Bit也比较好,同时可以准确定位。
速升高时,输出转矩会随之
呈非线性下降,而且在高速
阶段下降速度会更快。这
个转矩实际上是电磁转矩
TO和整个系统中影响运行
的阻力矩TL的差。设步进
电机的阻力矩TL二KTWo
负载转矩是加速转矩J。,
则负载的运动方程为: