摘要:本節介紹步進電機S曲線生成器的計算以及使用
一.計算原理
根據上一節內容,已經計算了一條任意S曲線的函數。在步進電機S曲線加減速的控制中,需要的S曲線如圖1所示,橫軸為時間,縱軸為角速度,其中w0為起始角速度,w1為終止角速度
在S曲線加減速控制中,加減速的角度是已知的,根據第五節內容公式③,已經計算了角度與步數的函數關系式為下式
根據第五節內容公式⑥,已經計算了定時器初值與速度的函數關系式為下式,其中速度變量n的單位為RPM
將圖1的橫軸變換為步數,縱軸變換的轉速(RPM)后,得到圖2關系圖
根據第五節內容公式⑤,S曲線的函數為下式,其中該S曲線的起點P1與終點P2坐標分別為(1,n0), (,n1),帶入公式后即可求得K,B值,曲線方程即計算完成。
然后計算從第一步到最后一步對應的定時器C值,即可求得S曲線加減速對應的數組表,在單片機控制過程中,調用該表格數據即可。(補充說明:為簡化計算此處X軸步數采用均分,實際情況應該是前疏后密,后續有空余時間再補充嚴格計算方法)
優點是計算過程提前計算好,不消耗單片機可憐的算力,缺點是加減速較為固定,靈活程度不足,下面給出具體的S曲線生成器
二.S曲線生成器介紹
曲線參數欄包含電機轉動的角度、起始速度、終止速度、平滑度,其中最后一項是曲線的對稱性,默認生成的曲線是中心對稱曲線,取消勾選后,可以調整曲線左右偏移量,實現非對稱加減速的效果
硬件參數欄包含硬件對應參數,參考數據欄包含該段曲線電機的轉動步數及時間,并計算了電機速度的可設置范圍
左側文本框為生成的數組結果,生成后復制到單片機程序使用,中部生成對應的S曲線
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