專利名稱：步進(jìn)電機(jī)速度控制方法及適合于該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備涉及一種步進(jìn)電機(jī)速度控制方法和一種適合于所述控制方法的設(shè)備，所述方法尤其是涉及一種控制步進(jìn)電機(jī)以使其具有一致的瞬時(shí)速度的方法。
背景技術(shù)：
硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)的盤(pán)由主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。此外，在主軸電機(jī)達(dá)到正常速度之后，開(kāi)始引導(dǎo)HDD的過(guò)程。由主軸電機(jī)產(chǎn)生的指引脈沖(indexpulse)用作HDD所有操作的參照，例如格式化、伺服寫(xiě)入和診斷的參照。
關(guān)于HDD的盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度，幾年前主要使用3,600rpm。目前，4,200rpm主要用于基于IDE的低價(jià)低性能類型，5,400rpm主要用于中等和低價(jià)類型，7,200rpm主要用于高價(jià)高性能類型。對(duì)于SCSI HDD，使用7,200到10,000rpm的主軸電機(jī)，預(yù)言將來(lái)將使用超過(guò)12,000rpm的主軸電機(jī)。
主軸電機(jī)的核心元件涉及將一致的速度保持在對(duì)應(yīng)于額定速度的+/-0.1％(4～5rpm)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。如果主軸電機(jī)沒(méi)有保持在一致的速度下，則即使HDD的盤(pán)的表面是正常的，也可產(chǎn)生讀取誤差。在嚴(yán)格的情況下，如果不能保持一致的速度，則不能使用HDD。
通常，步進(jìn)電機(jī)用作HDD的主軸電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)是通過(guò)以轉(zhuǎn)換法(switching method)將外部DC電壓或者電流輸入到電機(jī)的每相端子以恒定角度旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種數(shù)字控制裝置，適合于數(shù)字脈沖類型的速度控制。即，響應(yīng)于一個(gè)數(shù)字脈沖步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于一步的旋轉(zhuǎn)角，步進(jìn)電機(jī)與脈沖數(shù)和每單位時(shí)間的脈沖輸入速度成比例地連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)間歇驅(qū)動(dòng)、連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、切換驅(qū)動(dòng)(shift driving)和微步驅(qū)動(dòng)來(lái)操作步進(jìn)電機(jī)。使用間歇驅(qū)動(dòng)，可容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)于一小時(shí)的一步驅(qū)動(dòng)或者對(duì)于一天的一步驅(qū)動(dòng)，通過(guò)使用微步驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)超微步距角驅(qū)動(dòng)。此外，如果使用連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，響應(yīng)于輸入的脈沖數(shù)可控制最佳的旋轉(zhuǎn)角度。
對(duì)于HDD，有三種測(cè)量主軸電機(jī)的方法。指引法(index method)測(cè)量步進(jìn)電機(jī)每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生的指引信號(hào)的周期，伺服柵極法(servo gate method)測(cè)量記錄在旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的伺服信號(hào)的檢測(cè)周期，反電動(dòng)勢(shì)(EMF)法測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的反EMF信號(hào)的周期。
由于有缺陷的扇區(qū)而引起的信號(hào)損失和對(duì)于伺服信號(hào)檢測(cè)寬的帶寬的需要，所以沒(méi)有廣泛地使用伺服柵極法。
指引法有力地抵抗測(cè)量噪聲，并普遍地用于3.5″HDD。反EMF法的優(yōu)點(diǎn)在于步進(jìn)電機(jī)的速度可被一相接一相地精確控制，同時(shí)存在的缺點(diǎn)是由于步進(jìn)電機(jī)的形狀而產(chǎn)生的噪聲很大，即，瞬時(shí)速度的波動(dòng)很大。
圖1是傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備的框圖，示出了反EMF法的例子。
參照?qǐng)D1，步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備包括誤差記算器102、控制器104、擾動(dòng)補(bǔ)償器106、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器108、速度測(cè)量單元110和噪聲補(bǔ)償器112。
速度測(cè)量單元110通過(guò)對(duì)反EMF信號(hào)進(jìn)行波形整形來(lái)測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度并根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出脈沖信號(hào)。
圖2是示出步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和反EMF信號(hào)之間的相互關(guān)系的波形圖。
在圖2中，上波形表示反EMF信號(hào)，下波形表示由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器108提供的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)于由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器108提供的正弦信號(hào)的正半波和負(fù)半波一相接一相地旋轉(zhuǎn)。由于步進(jìn)電機(jī)中的定子的N極和S極交替配置，所以根據(jù)這些磁極用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的信號(hào)的極性應(yīng)該一相接一相地變化。
速度測(cè)量單元110通過(guò)檢測(cè)反EMF信號(hào)的周期來(lái)計(jì)算步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。由速度測(cè)量單元110計(jì)算的測(cè)量速度被作為一次輸入提供給誤差記算器102。
誤差記算器102計(jì)算目標(biāo)速度和測(cè)量速度之間的誤差。
控制器104執(zhí)行控制操作，所述控制操作補(bǔ)償通過(guò)誤差計(jì)算器102計(jì)算的誤差。例如，如果步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度大于目標(biāo)速度，則控制器104將驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率降低，如果步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度小于目標(biāo)速度，則控制器104將驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率增大。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器108通過(guò)接收從控制器104輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。更詳細(xì)地講，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器108接收從控制器104輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖并產(chǎn)生圖2下部所示出的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。擾動(dòng)補(bǔ)償器106補(bǔ)償提供給步進(jìn)電機(jī)的擾動(dòng)，噪聲補(bǔ)償器112補(bǔ)償測(cè)量噪聲。
圖3是具有4對(duì)定子的步進(jìn)電機(jī)的示意圖。對(duì)于一個(gè)脈沖輸入步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)一步，即，定子和相鄰定子之間的距離。定子和相鄰定子之間的距離最好為常數(shù)。然而，實(shí)際上由于機(jī)械誤差，所述距離是不一致的。所述不一致如實(shí)地反應(yīng)到反EFM信號(hào)上。
圖4是示出當(dāng)定子之間的距離不一致時(shí)產(chǎn)生的反EMF信號(hào)的波形圖。反EMF信號(hào)通過(guò)主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。參照?qǐng)D4，當(dāng)定子之間的距離為Sa和Sb時(shí)，Ta和Tb分別表示步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)Sa和Sb所需要的時(shí)間定子間隔。
理想地，時(shí)間定子間隔Ta和Tb互相相等，然而，大部分情況下，由于機(jī)械誤差，Ta和Tb將不互相相等。這種Ta和Tb的不相等導(dǎo)致速度控制不穩(wěn)定。
輸入脈沖的寬度對(duì)應(yīng)于定子之間的距離。由于考慮到定子之間的距離不一致，所以輸入脈沖的寬度也不一致。
然而，如參照?qǐng)D3和圖4所示，定子之間的距離不一致，從而引起步進(jìn)電機(jī)的速度，尤其是瞬時(shí)速度不一致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在一相接一相地控制步進(jìn)電機(jī)的速度的步進(jìn)電機(jī)的速度控制設(shè)備中將步進(jìn)電機(jī)的瞬時(shí)速度控制為一致的速度控制方法。
本發(fā)明還提供一種適合于所述速度控制方法的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種步進(jìn)電機(jī)速度控制方法，所述方法包括計(jì)算以恒定速度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的每相的重復(fù)速度誤差并將所述計(jì)算的重復(fù)速度誤差一相接一相地存儲(chǔ)；基于目標(biāo)速度來(lái)測(cè)量所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度；順序地并重復(fù)地讀取所述重復(fù)速度誤差，所述重復(fù)速度誤差通過(guò)使所述重復(fù)速度誤差與所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同步而被一相接一相地存儲(chǔ)；參照所述目標(biāo)速度、所述測(cè)量的旋轉(zhuǎn)速度和每相的重復(fù)速度誤差來(lái)控制所述步進(jìn)電機(jī)的速度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備，所述設(shè)備包括速度測(cè)量單元，測(cè)量所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度；重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器，一相接一相地存儲(chǔ)所述步進(jìn)電機(jī)的重復(fù)速度誤差并輸出與每相對(duì)應(yīng)的重復(fù)速度誤差；誤差計(jì)算器，基于目標(biāo)速度、從所述速度測(cè)量單元輸出的測(cè)量速度和與每相對(duì)應(yīng)的重復(fù)速度誤差來(lái)計(jì)算速度誤差，所述重復(fù)速度誤差被從所述重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器輸出；控制器，參照從所述誤差計(jì)算器輸出的誤差信號(hào)和所述目標(biāo)速度來(lái)驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)。


通過(guò)參照附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備的框圖；圖2是示出步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和反EMF信號(hào)之間的相互關(guān)系的波形圖；圖3是步進(jìn)電機(jī)的示意圖；圖4是示出當(dāng)定子之間的距離不一致時(shí)所產(chǎn)生的反EMF信號(hào)的波形圖；圖5是表示通過(guò)測(cè)量應(yīng)用于HDD的步進(jìn)電機(jī)中每相的重復(fù)速度誤差而獲得的結(jié)果的表格；圖6和圖7是示出圖5所示的1″HDD和0.85″HDD的重復(fù)速度誤差的曲線圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)速度控制方法的流程圖；圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的速度控制方法中如何獲得重復(fù)速度誤差的波形圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖在下文中詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖5是表示通過(guò)測(cè)量HDD的步進(jìn)電機(jī)中每相的重復(fù)速度誤差而獲得的結(jié)果的表格。對(duì)三個(gè)1″HDD(#1，#2和#3)和兩個(gè)0.85″HDD(#4和#5)執(zhí)行測(cè)量，從而產(chǎn)生相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的恒定速率的第一到第十八相的重復(fù)速度誤差。這里，對(duì)于旋轉(zhuǎn)的恒定速率，應(yīng)用三個(gè)不同的值。步進(jìn)電機(jī)的相表示轉(zhuǎn)子的位置，18相稱為步進(jìn)電機(jī)的一轉(zhuǎn)，一轉(zhuǎn)被分為18個(gè)角。
例如，根據(jù)圖5，相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)速度的第一相中的速度誤差-0.16表示當(dāng)步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)于第一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一相中的速度誤差為-0.16。
參照?qǐng)D5，每一相中的速度誤差是不一致的，從而表示步進(jìn)電機(jī)以不一致的速度局部地旋轉(zhuǎn)。此外，圖5的下部所示的“最小”“最大”和“總和”分別表示根據(jù)步進(jìn)電機(jī)一轉(zhuǎn)的相的速度誤差的每個(gè)的最小值、最大值和總和。例如，位于左下角的值“最?。?0.16”和“最大＝0.11”表示根據(jù)相產(chǎn)生的速度誤差最小為-0.16，最大為0.11。此外，值“總和＝0”表示對(duì)應(yīng)于步進(jìn)電機(jī)完整的一轉(zhuǎn)的速度誤差為0。因此，步進(jìn)電機(jī)的平均速度是常數(shù)，但是根據(jù)相的速度，即，瞬時(shí)速度不一致。
圖6和圖7是示出圖5所示的1″HDD和0.85″HDD的重復(fù)速度誤差的曲線圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)速度控制方法的流程圖。
根據(jù)步進(jìn)電機(jī)速度控制方法，通過(guò)補(bǔ)償步進(jìn)電機(jī)的相的速度誤差來(lái)一致地控制瞬時(shí)速度。這里，相的速度誤差被從以恒定的平均速度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)測(cè)量。即，在步進(jìn)電機(jī)速度控制方法中，通過(guò)基于目標(biāo)速度和測(cè)量速度控制速度并通過(guò)一相接一相地補(bǔ)償微小誤差來(lái)執(zhí)行速度控制，所述微小誤差由步進(jìn)電機(jī)的相的不一致而引起。
在操作步驟S802中，步進(jìn)電機(jī)以恒定的平均速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)量每相的速度誤差。
在操作步驟S804中，通過(guò)將操作步驟S802重復(fù)預(yù)定次數(shù)N來(lái)確定每相的速度誤差的平均值。結(jié)果，獲得每相速度誤差的平均值，即，重復(fù)速度誤差。
圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的速度控制方法中如何獲得重復(fù)速度誤差的波形圖。在圖9中，上波形是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖，下波形是通過(guò)對(duì)反EMF信號(hào)進(jìn)行波形整形而獲得的脈沖，其中，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖具有恒定的周期，而由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的反EMF信號(hào)每相具有微小的偏差。所述微小的偏差由步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械不一致引起，具體地講，由定子之間的距離不一致而引起，從而雖然步進(jìn)電機(jī)以恒定的平均速度旋轉(zhuǎn)，但是引起瞬時(shí)速度發(fā)生變化。
在本示例性實(shí)施例中，通過(guò)補(bǔ)償圖9所示的每相的速度偏差來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)以一致的瞬時(shí)速度旋轉(zhuǎn)。這里，每相的速度誤差由通過(guò)N次測(cè)量獲得的平均值表示，即，由重復(fù)速度誤差表示。
在操作步驟S806中，一相接一相地存儲(chǔ)重復(fù)速度誤差。
在操作步驟S808中，基于目標(biāo)速度測(cè)量步進(jìn)電機(jī)每相的旋轉(zhuǎn)速度。
在操作步驟S810中，通過(guò)使每相的重復(fù)速度誤差與步進(jìn)電機(jī)的指引信號(hào)同步來(lái)一相接一相地順序地并重復(fù)地讀取存儲(chǔ)的重復(fù)速度誤差。
在操作步驟S812中，參照目標(biāo)速度、相的測(cè)量速度和相的重復(fù)速度誤差來(lái)計(jì)算速度誤差，基于計(jì)算的速度誤差控制步進(jìn)電機(jī)的速度。
根據(jù)所述速度控制方法，通過(guò)使用重復(fù)速度誤差補(bǔ)償由于步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械不一致而引起的相的速度誤差來(lái)保持步進(jìn)電機(jī)的一致的瞬時(shí)速度以控制步進(jìn)電機(jī)的速度。
圖10是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備的框圖。
參照?qǐng)D10，步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備包括誤差計(jì)算器1002、控制器1004、擾動(dòng)補(bǔ)償器1006、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1008、速度測(cè)量單元1010、重復(fù)速度誤差計(jì)算器1012和重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014。
速度測(cè)量單元1010測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，響應(yīng)于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)對(duì)反EMF信號(hào)進(jìn)行波形整形來(lái)獲得脈沖信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算脈沖信號(hào)的周期一相接一相地測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
從速度測(cè)量單元1010輸出的測(cè)量速度作為一次輸入被提供給重復(fù)速度誤差計(jì)算器1012。
從重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014輸出的每個(gè)重復(fù)速度誤差作為另一次輸入被提供給重復(fù)速度誤差計(jì)算器1012。
重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014存儲(chǔ)圖6或圖7所示的相的重復(fù)速度誤差并輸出對(duì)應(yīng)于每相的重復(fù)速度誤差?？墒褂么鎯?chǔ)器作為重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014。
指引信號(hào)被提供給重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014以確定對(duì)應(yīng)于每相的重復(fù)速度誤差。指引信號(hào)是指示步進(jìn)電機(jī)的參照位置的信號(hào)。即，重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014通過(guò)使每相的重復(fù)速度誤差與指引信號(hào)同步輸出對(duì)應(yīng)于每相的重復(fù)速度誤差。
由于重復(fù)速度誤差計(jì)算器1012的操作，誤差計(jì)算器1002基于目標(biāo)速度、從速度測(cè)量單元1010輸出的測(cè)量速度和從重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器1014輸出的每相的重復(fù)速度誤差來(lái)計(jì)算速度誤差。
控制器1004執(zhí)行控制以補(bǔ)償由誤差計(jì)算器1002計(jì)算的誤差。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1008通過(guò)接收從控制器1004輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
本發(fā)明可作為一種方法、一種設(shè)備和/或一種系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)。當(dāng)本發(fā)明被實(shí)現(xiàn)為軟件時(shí)，本發(fā)明的組件具體化為用于執(zhí)行所需操作的代碼段。程序或者代碼段可被存儲(chǔ)在處理器可讀記錄介質(zhì)中，并可使用傳輸介質(zhì)或者通信網(wǎng)絡(luò)將作為與載體結(jié)合的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。處理器可讀記錄介質(zhì)可以是任何可存儲(chǔ)或者傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，之后所述數(shù)據(jù)可被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取。處理器可讀記錄介質(zhì)的例子包括電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器、可擦除ROM、軟盤(pán)、光盤(pán)、硬盤(pán)、光纖維介質(zhì)和RF網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)可包括可通過(guò)例如電子網(wǎng)絡(luò)信道、光纖、空氣、電場(chǎng)和RF網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)傳播的任何信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備通過(guò)一相接一相地控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)使步進(jìn)電機(jī)以一致的瞬時(shí)速度旋轉(zhuǎn)。
雖然已參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于控制步進(jìn)電機(jī)的速度的方法，所述方法包括計(jì)算以恒定速度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的每相的重復(fù)速度誤差，并將所述計(jì)算的重復(fù)速度誤差一相接一相地存儲(chǔ)；基于目標(biāo)速度來(lái)測(cè)量所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度；順序地并重復(fù)地讀取所述重復(fù)速度誤差，所述重復(fù)速度誤差通過(guò)使所述重復(fù)速度誤差與所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同步而被一相接一相地存儲(chǔ)；參照所述目標(biāo)速度、所述測(cè)量的旋轉(zhuǎn)速度和每相的重復(fù)速度誤差來(lái)控制所述步進(jìn)電機(jī)的速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重復(fù)速度誤差根據(jù)特定時(shí)間信號(hào)被存儲(chǔ)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述特定時(shí)間信號(hào)是所述步進(jìn)電機(jī)的指引信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，每相的重復(fù)速度誤差通過(guò)使每相的重復(fù)速度誤差與所述步進(jìn)電機(jī)的指引信號(hào)同步而被讀取。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量中，所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度被一相接一相地測(cè)量。
6.一種用于控制步進(jìn)電機(jī)的速度的設(shè)備，所述設(shè)備包括速度測(cè)量單元，測(cè)量所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度；重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器，一相接一相地存儲(chǔ)所述步進(jìn)電機(jī)的重復(fù)速度誤差并輸出與每相對(duì)應(yīng)的重復(fù)速度誤差；誤差計(jì)算器，基于目標(biāo)速度、從所述速度測(cè)量單元輸出的測(cè)量速度和與每相對(duì)應(yīng)的重復(fù)速度誤差來(lái)計(jì)算速度誤差，所述重復(fù)速度誤差被從所述重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器輸出；控制器，參照從所述誤差計(jì)算器輸出的誤差信號(hào)和所述目標(biāo)速度驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述重復(fù)速度誤差被根據(jù)特定時(shí)間信號(hào)存儲(chǔ)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述特定時(shí)間信號(hào)是所述步進(jìn)電機(jī)的指引信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述速度測(cè)量單元響應(yīng)于所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)對(duì)反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行波形整形而獲得脈沖信號(hào)，所述反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)由所述步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生，并且所述速度測(cè)量單元通過(guò)計(jì)算所述脈沖信號(hào)的周期一相接一相地測(cè)量所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
10.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器存儲(chǔ)以預(yù)定平均速度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)的相的速度誤差的平均值。
11.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述重復(fù)速度誤差補(bǔ)償器通過(guò)使對(duì)應(yīng)于每相的重復(fù)速度誤差與由所述步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的指引信號(hào)同步而輸出每相的速度誤差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制步進(jìn)電機(jī)以使其具有一致的瞬時(shí)速度的速度控制方法及一種適合于所述控制方法的設(shè)備。所述步進(jìn)電機(jī)速度控制方法包括計(jì)算以恒定速度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)的每相的重復(fù)速度誤差并將計(jì)算的重復(fù)速度誤差一相接一相地存儲(chǔ)；基于目標(biāo)速度來(lái)測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度；通過(guò)使重復(fù)速度誤差與步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)同步一相接一相地順序地并重復(fù)地讀取存儲(chǔ)的重復(fù)速度誤差；參照目標(biāo)速度、測(cè)量速度和每相的重復(fù)速度誤差來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的速度。因此，步進(jìn)電機(jī)速度控制設(shè)備通過(guò)一相接一相地控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)使步進(jìn)電機(jī)以一致的瞬時(shí)速度旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)H02P8/14GK1815874SQ20061000330
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者沈俊錫, 博卓夫·薩格依 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社