步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法包括以下步驟：設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，并根據(jù)細(xì)分值獲取相位范圍，其中，所述相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；接收脈沖信號(hào)并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度；根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍；根據(jù)所述細(xì)分值將所述當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度；根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流，實(shí)現(xiàn)用戶任意選定細(xì)分后，其他變量都隨之自動(dòng)改變，從而避免了后期的人為操作。
【專利說明】
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)領(lǐng)域中，兩項(xiàng)步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，三相步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.2°，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪功能，可以將步距角進(jìn)一步細(xì)分成I/
2、l/4以及l(fā)/8等16種細(xì)分(折算成ppr為200、400、800等)。由于用戶的不同需要，現(xiàn)有的16種細(xì)分無法滿足用戶需求，例如，用戶要求特殊的細(xì)分ISOOppr、1700ppr等，需要驅(qū)動(dòng)器廠家針對(duì)特殊細(xì)分做特殊處理，需要修改驅(qū)動(dòng)器程序或參數(shù)，增加了驅(qū)動(dòng)器廠家的工作量。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在用戶對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器要求特殊細(xì)分時(shí)需要修改驅(qū)動(dòng)器程序或參數(shù)導(dǎo)致工作量增加的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在用戶對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器要求特殊細(xì)分時(shí)需要修改驅(qū)動(dòng)器程序或參數(shù)導(dǎo)致工作量增加的問題。
[0004]本發(fā)明第一方面提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法，所述任意細(xì)分算法包括以下步驟:
[0005]根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍，設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，其中，所述相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；
[0006]接收脈沖信號(hào)并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度；
[0007]根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍；
[0008]根據(jù)所述細(xì)分值將所述當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度；
[0009]根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流
[0010]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)細(xì)分值獲取相位范圍的步驟具體為:
[0011]將細(xì)分值與正弦表相位范圍進(jìn)行乘積運(yùn)算以獲取相對(duì)相位范圍
[0012]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值的步驟具體為:
[0013]獲取所述相對(duì)相位范圍中的上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度和所述上一時(shí)刻相位值獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值。
[0014]結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的步驟還包括:
[0015]判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于所述相對(duì)相位范圍內(nèi)，是，則采用當(dāng)前時(shí)刻相位值，否，則將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。
[0016]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值的步驟具體為:
[0017]在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于所述相對(duì)相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作加法運(yùn)算；
[0018]在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于所述相對(duì)相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作減法運(yùn)算。
[0019]本發(fā)明第二方面提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器裝置包括:
[0020]相對(duì)相位范圍獲取單元，用于根據(jù)細(xì)分值獲取相位范圍；
[0021]脈沖當(dāng)量設(shè)定單元，用于設(shè)定脈沖當(dāng)量為定值，所述相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；
[0022]相對(duì)脈沖速度獲取單元，用于接收脈沖信號(hào)并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度；
[0023]當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元，用于根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍；
[0024]相位轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述細(xì)分值將所述當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度；
[0025]相電流計(jì)算單元，用于根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。
[0026]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述相對(duì)相位范圍獲取單元根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍的過程為:
[0027]將細(xì)分值與正弦表相位范圍進(jìn)行乘積運(yùn)算以獲取相對(duì)相位范圍。
[0028]結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程為:
[0029]獲取所述相對(duì)相位范圍中的上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度和所述上一時(shí)刻相位值獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值。
[0030]結(jié)合第二方面，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程還包括:
[0031]判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于所述相對(duì)相位范圍內(nèi)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，采用當(dāng)前時(shí)刻相位值，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。
[0032]結(jié)合第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值的過程為:
[0033]在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于所述相對(duì)相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作加法運(yùn)算；
[0034]在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作減法運(yùn)算。
[0035]本發(fā)明提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法，在接收脈沖時(shí)，根據(jù)脈沖信號(hào)和脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度，并進(jìn)而獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的相位值，根據(jù)正弦表數(shù)據(jù)輸出相電流，根據(jù)用戶設(shè)定的細(xì)分值，選取合適的脈沖當(dāng)量，并使總步長變成因細(xì)分改動(dòng)而動(dòng)態(tài)變動(dòng)的變量，根據(jù)變動(dòng)后的總步長進(jìn)行對(duì)當(dāng)前時(shí)刻相位值的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)用戶任意選定細(xì)分后，其他變量都隨之自動(dòng)改變，從而避免了后期的人為操作。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法的流程圖；
[0038]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法中的時(shí)間與相位波形圖；
[0039]圖3是本發(fā)明一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法中的正弦相位波形示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明另一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法的流程圖；
[0041]圖5是本發(fā)明另一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明另一種實(shí)施例提供的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0044]為了說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法，如圖1所示，該任意細(xì)分算法包括以下步驟:
[0046]步驟S101.根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍，設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，其中，相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍。
[0047]在本步驟中，具體的，相對(duì)相位范圍是由正弦表相位范圍和細(xì)分值之間的乘積所得到的，正弦表相位范圍是預(yù)先設(shè)定的，正弦表相位范圍通過細(xì)分值與相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值相對(duì)應(yīng)，設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，并保持不變，脈沖當(dāng)量根據(jù)相對(duì)相位范圍確定，通常使相對(duì)相位范圍是脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍。
[0048]步驟S102.接收脈沖信號(hào)并根據(jù)脈沖信號(hào)和脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度。
[0049]在本步驟中，具體的，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)后，將脈沖信號(hào)數(shù)量轉(zhuǎn)換成程序內(nèi)部的相對(duì)脈沖速度，相對(duì)脈沖速度與脈沖信號(hào)數(shù)量以及脈沖當(dāng)量有關(guān)，相對(duì)脈沖速度為脈沖信號(hào)數(shù)量與脈沖當(dāng)量的乘積。
[0050]步驟S103.根據(jù)相對(duì)脈沖速度獲取相對(duì)相位范圍內(nèi)的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，當(dāng)前時(shí)刻相位值是細(xì)分值的整數(shù)倍。
[0051]在本步驟中，具體的，獲取相對(duì)相位范圍內(nèi)的上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)相對(duì)脈沖速度和上一時(shí)刻相位值獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值，如圖2所示，根據(jù)相位范圍的時(shí)間與相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，可以得到上一時(shí)刻相位值yi，再將相對(duì)脈沖速度與上一時(shí)刻相位值yi進(jìn)行加法運(yùn)算后得到當(dāng)前時(shí)刻相位值y2，由于相對(duì)相位范圍是正弦表相位范圍乘以細(xì)分值得到的，所以相對(duì)相位范圍中的每一個(gè)相位值均與正弦表相位范圍中的相位相對(duì)應(yīng)，兩者相差細(xì)分值倍。
[0052]步驟S104.根據(jù)細(xì)分值將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度。
[0053]在步驟S104中，具體的，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與細(xì)分值作除法運(yùn)算獲取正弦表所相位范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的角度。
[0054]步驟S105.根據(jù)角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。
[0055]在步驟S105中，如圖3所示，具體的，該正弦表包括角度與相電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以直接根據(jù)角度讀取其對(duì)應(yīng)的相電流，并將該相電流輸出給功率驅(qū)動(dòng)模塊以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[°°56] 本發(fā)明實(shí)施例的工作原理如下:假定細(xì)分為PulsePpr (如4000，則相當(dāng)于4000個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈)，選取脈沖當(dāng)量為PulseA，步進(jìn)電機(jī)正弦表的相位范圍為StepSineL，一般正弦表的相位范圍StepSineL的大小取決于CPU的容量，但必須與正弦周期步長成正比，此時(shí)，相對(duì)相位范圍為StepSineA = PulsePpr X StepSineL，并且，在選取脈沖當(dāng)量時(shí)，通常設(shè)置相對(duì)相位范圍是脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；當(dāng)接收脈沖信號(hào)η時(shí)，獲取相對(duì)脈沖速度V = n XPulseA，在相對(duì)相位范圍中獲取上一時(shí)刻相位值，其中，相位值滿足以下公式Wti = WtQ+nXPulseA，其中，由于第一時(shí)刻的相位值為相對(duì)相位范圍為內(nèi)的相位值，則其后每一時(shí)刻的相位值均為相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值，假設(shè)正弦表的相位范圍StepSineL為2400，則相位范圍為2400PulsePpr，那么位于相位范圍的相位值均為細(xì)分值的整數(shù)倍，此時(shí)獲取的當(dāng)前時(shí)刻相位值可以對(duì)細(xì)分值進(jìn)行整除，即可以轉(zhuǎn)換至正弦表相位范圍內(nèi)，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的任意細(xì)分。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法，如圖4所示，該任意細(xì)分算法包括以下步驟:
[0058]步驟S301.根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍，設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，其中，相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍。
[0059]步驟S301與上述步驟SlOl相同，在此不再贅述。
[0060]步驟S302.接收脈沖信號(hào)并根據(jù)脈沖信號(hào)和脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度。
[0061 ] 步驟S302與上述步驟S102相同，在此不再贅述。
[0062]步驟S303.根據(jù)相對(duì)脈沖速度獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值，判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于相對(duì)相位范圍內(nèi)，是，則執(zhí)行步驟S304，否，則執(zhí)行步驟S305。
[0063]步驟S304.采用當(dāng)前時(shí)刻相位值。
[0064]步驟S305.將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。
[0065]對(duì)于步驟S305，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成相位范圍內(nèi)的相位值的步驟具體為:
[0066]在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與相位范圍值作加法運(yùn)算；
[0067]在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與相位范圍值作減法運(yùn)算。
[0068]上述步驟S302至步驟S305的作用主要是將獲得的當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換至相位范圍內(nèi)。
[0069]步驟S306.根據(jù)細(xì)分值將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度。
[0070]步驟S307.根據(jù)角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。
[0071]本發(fā)明另一種實(shí)施例提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如圖5所示，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器裝置包括:
[0072]相對(duì)相位范圍獲取單元211，用于根據(jù)細(xì)分值獲取相位范圍；
[0073]脈沖當(dāng)量設(shè)定單元210，用于設(shè)定脈沖當(dāng)量為定值，相對(duì)相位范圍是脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；
[0074]相對(duì)脈沖速度獲取單元201，用于接收脈沖信號(hào)并根據(jù)脈沖信號(hào)和脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度；
[0075]當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元202，用于根據(jù)相對(duì)脈沖速度獲取相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍；
[0076]相位轉(zhuǎn)換單元203，用于根據(jù)細(xì)分值將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度；
[0077]相電流計(jì)算單元204，用于根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。
[0078]對(duì)于相對(duì)相位范圍獲取單元211，其獲取相對(duì)相位范圍為將細(xì)分值與正弦表相位范圍進(jìn)行乘積運(yùn)算。
[0079]對(duì)于脈沖當(dāng)量設(shè)定單元210，其用于設(shè)定脈沖當(dāng)量為定值，并保持該值不變，脈沖當(dāng)量根據(jù)相對(duì)相位范圍確定，通常使相對(duì)相位范圍是脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍。
[0080]對(duì)于相對(duì)脈沖速度獲取單元201，接收到脈沖信號(hào)后，將脈沖信號(hào)數(shù)量轉(zhuǎn)換成程序內(nèi)部的相對(duì)脈沖速度，相對(duì)脈沖速度與脈沖信號(hào)數(shù)量以及脈沖當(dāng)量有關(guān)，脈沖當(dāng)量根據(jù)用戶指定的細(xì)分確定，相對(duì)脈沖速度為脈沖信號(hào)數(shù)量與脈沖當(dāng)量的乘積。
[0081 ]當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元202根據(jù)相對(duì)脈沖速度獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程為:
[0082]獲取上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)相對(duì)脈沖速度和上一時(shí)刻相位值獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值。
[0083]其中，當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元202，當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元202獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程為:
[0084]判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于相對(duì)相位范圍內(nèi)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，采用當(dāng)前時(shí)刻相位值，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。
[0085]進(jìn)一步的，當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值的過程為:
[0086]在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于相對(duì)相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與相對(duì)相位范圍值作加法運(yùn)算；
[0087]在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于相對(duì)相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與相對(duì)相位范圍值作剪發(fā)運(yùn)算。
[0088]上述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元202的作用主要是將檢測到的當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換至相對(duì)相位范圍內(nèi)。
[0089]本發(fā)明實(shí)施例的工作原理如下:假定細(xì)分為PulsePpr(如4000，則相當(dāng)于4000個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈)，選取脈沖當(dāng)量為PulseA，步進(jìn)電機(jī)正弦表的相位范圍為StepSineL，一般正弦表的相位范圍StepSineL的大小取決于CPU的容量，但必須與正弦周期步長成正比，此時(shí)，相對(duì)相位范圍為StepSineA = PulsePpr X StepSineL，并且，在選取脈沖當(dāng)量時(shí)，通常設(shè)置相對(duì)相位范圍是脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍；當(dāng)接收脈沖信號(hào)η時(shí)，獲取相對(duì)脈沖速度V = n XPulseA，在相對(duì)相位范圍中獲取上一時(shí)刻相位值，其中，相位值滿足以下公式Wti = WtQ+nXPulseA，其中，由于第一時(shí)刻的相位值為相對(duì)相位范圍為內(nèi)的相位值，則其后每一時(shí)刻的相位值均為相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值，假設(shè)正弦表的相位范圍StepSineL為2400，則相位范圍為2400PulsePpr，那么位于相位范圍的相位值均為細(xì)分值的整數(shù)倍，此時(shí)獲取的當(dāng)前時(shí)刻相位值可以對(duì)細(xì)分值進(jìn)行整除，即可以轉(zhuǎn)換至正弦表相位范圍內(nèi)，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的任意細(xì)分。
[0090]進(jìn)一步的，如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括PI算法校正單元205、功率驅(qū)動(dòng)單元206以及電流傳感器207，電流傳感器207進(jìn)行電流采樣，PI算法校正單元205根據(jù)采樣電流對(duì)相電流進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，并輸出調(diào)制信號(hào)給功率驅(qū)動(dòng)單元206，功率驅(qū)動(dòng)單元206驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)208工作。
[0091]本發(fā)明提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其任意細(xì)分算法，在接收脈沖時(shí)，根據(jù)脈沖信號(hào)和脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度，并進(jìn)而獲取當(dāng)前時(shí)刻相位值，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的相位值，根據(jù)正弦表數(shù)據(jù)輸出相電流，根據(jù)用戶設(shè)定的細(xì)分值，選取合適的脈沖當(dāng)量，并使總步長變成因細(xì)分改動(dòng)而動(dòng)態(tài)變動(dòng)的變量，根據(jù)變動(dòng)后的總步長進(jìn)行對(duì)當(dāng)前時(shí)刻相位值的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)用戶任意選定細(xì)分后，其他變量都隨之自動(dòng)改變，從而避免了后期的人為操作。
[0092]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任意細(xì)分算法，其特征在于，所述任意細(xì)分算法包括以下步驟: 根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍，設(shè)定脈沖當(dāng)量為常量，其中，所述相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍； 接收脈沖信號(hào)并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度； 根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍； 根據(jù)所述細(xì)分值將所述當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度； 根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。2.如權(quán)利要求1所述的任意細(xì)分算法，其特征在于，所述根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍的步驟具體為: 將細(xì)分值與正弦表相位范圍進(jìn)行乘積運(yùn)算以獲取相對(duì)相位范圍。3.如權(quán)利要求2所述的任意細(xì)分算法，其特征在于，所述根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的步驟具體為: 獲取所述相對(duì)相位范圍中的上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度和所述上一時(shí)刻相位值獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值。4.如權(quán)利要求3所述的任意細(xì)分算法，其特征在于，所述根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的步驟還包括: 判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于所述相對(duì)相位范圍內(nèi)，是，則采用當(dāng)前時(shí)刻相位值，否，則將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。5.如權(quán)利要求4所述的任意細(xì)分算法，其特征在于，所述將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值的步驟具體為: 在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于所述相對(duì)相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作加法運(yùn)算； 在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于所述相對(duì)相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作減法運(yùn)算。6.一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器裝置包括: 相對(duì)相位范圍獲取單元，用于根據(jù)細(xì)分值獲取相位范圍； 脈沖當(dāng)量設(shè)定單元，用于設(shè)定脈沖當(dāng)量為定值，所述相對(duì)相位范圍是所述脈沖當(dāng)量的整數(shù)倍； 相對(duì)脈沖速度獲取單元，用于接收脈沖信號(hào)并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述脈沖當(dāng)量獲取相對(duì)脈沖速度； 當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元，用于根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值，其中，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值是所述細(xì)分值的整數(shù)倍； 相位轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述細(xì)分值將所述當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成正弦表相位范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的角度； 相電流計(jì)算單元，用于根據(jù)所述角度讀取正弦表數(shù)據(jù)并輸出相電流。7.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述相對(duì)相位范圍獲取單元根據(jù)細(xì)分值獲取相對(duì)相位范圍的過程為: 將細(xì)分值與正弦表相位范圍進(jìn)行乘積運(yùn)算以獲取相對(duì)相位范圍。8.如權(quán)利要求7所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程為: 獲取所述相對(duì)相位范圍中的上一時(shí)刻相位值，并根據(jù)所述相對(duì)脈沖速度和所述上一時(shí)刻相位值獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值。9.如權(quán)利要求7所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元獲取所述相對(duì)相位范圍中的當(dāng)前時(shí)刻相位值的過程還包括: 判斷當(dāng)前時(shí)刻相位值是否位于所述相對(duì)相位范圍內(nèi)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，采用當(dāng)前時(shí)刻相位值，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值。10.如權(quán)利要求9所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻相位值獲取單元將當(dāng)前時(shí)刻相位值轉(zhuǎn)換成所述相對(duì)相位范圍內(nèi)的相位值的過程為: 在當(dāng)前時(shí)刻相位值小于所述相對(duì)相位范圍的最小值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作加法運(yùn)算； 在當(dāng)前時(shí)刻相位值大于相位范圍的最大值時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻相位值與所述相對(duì)相位范圍作減法運(yùn)算。
【文檔編號(hào)】H02P8/18GK105915133SQ201610243054
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】陳占軍
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