一种用于步进电机加速度的新算法可以实现速度曲线的实时参数化和计算。该算法可以在低端微控制器上运行,只使用简单的定点算术运算并且不使用数据表。它以恒定的加速度和减速度形成线性斜坡时间的准确近似值。
通常认为,步进电机线性速度斜坡的时间过于复杂,无法实时计算。步骤延迟的精确公式如公式8所示。解决方案是将预加坡数据存储在预编译数组中,但此方法不灵活并浪费存储器。另一种选择是使用功能更强大,处理成本更高的处理器,或者使用高级别的步进控制IC。本文使用24.8定点算法在中等范围的PIC微控制器上开发了一个精确的近似值,该近似值已经在C中实现。
电机阶跃信号可以由一个通常集成在微控制器中的16位定时器 - 比较器模块产生。在PIC上,CCP(capture / compare / pwm)执行此功能。它允许步骤按照一个定时器周期的分辨率定时。每一步都会使电机前进一个恒定的增量,通常是混合式步进电机上的1.8度。
定时器频率应尽可能高,同时在电机从停止加速时仍允许长时间延迟。1MHz的定时器频率已被使用。300rpm的最大电机转速相当于延迟计数1000。必须具有高定时器分辨率才能在高速下提供平稳的加速度。