没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页基于STM32的步进电机多轴速度控制方法研究与实现_王昊天.pdf
基于STM32的步进电机多轴速度控制方法研究与实现_王昊天.pdf
需积分: 20 807 浏览量
更新于2023-05-20
评论 8
收藏 1.57MB PDF 举报
STM电机控制理论-基于STM32的步进电机多轴速度控制方法研究与实现 在机器人多轴电机控制过程中,发现带载情况下如果电机起步速度过快会导致电机堵转问题,很需要一种可以实现电 机匀加速的精确控制方法;文章借助于STM32F103,通过其I/O口输出矩形波脉冲序列的方式控制步进电机驱动器或伺服驱动 器,从而实现对步进电机的位置和速度控制;通过修改定时器值实现梯形加减速轨迹,使步进电机运行具有较好加减速性能;另 外,由于STM32F103芯片具有高速定时器,可以通过配置定时器输出和插补运算相结合方法,实现对多轴 (多个电机)的控制; 该方法对于嵌入式步进电机控制器的开发具有很好的参考价值。
资源详情
资源评论
资源推荐

控制技术
计算机测量与控制
.2019.27
(
9
)
Com
p
uter
Measurement
& Control
·
95
·
收稿日期
:
2019
-
04
-
08
;
修回日期
:
2019
-
06
-
14
。
基金项目
:
国家自然科学基金项目
(
61573029
)。
作者简介
:
王昊天
(
1998
-
),
男
,
北京人
,
主要从事自动化方向的
研究
。
于乃功
(
1966
-
),
男
,
山东潍坊人
,
博士研究生导师
,
教授
,
主要从
事计算智能与智能系统
、
机器人学与机器人技术
、
机器视觉领域方
向的研究
。
文章编号
:
1671
-
4598
(
2019
)
09
-
0095
-
05
DOI
:
10.16526
/
j
.cnki.11-4762
/
t
p
.2019.09.021
中图分类号
:
TP23
文献标识码
:
A
基于
STM32
的步进电机多轴速度
控制方法研究与实现
王昊天
1
,
2
,
3
,
于乃功
1
,
2
,
3
(
1.
北京工业大学 信息学部
,
北京
100124
;
2.
计算智能与智能系统北京重点实验室
,
北京
100124
;
3.
数字社区教育部工程研究中心
,
北京
100124
)
摘要
:
在机器人多轴电机控制过程中
,
发现带载情况下如果电机起步速度过快会导致电机堵转问题
,
很需要一种可以实现电
机匀加速的精确控制方法
;
文章借助于
STM32F103
,
通过其
I
/
O
口输出矩形波脉冲序列的方式控制步进电机驱动器或伺服驱动
器
,
从而实现对步进电机的位置和速度控制
;
通过修改定时器值实现梯形加减速轨迹
,
使步进电机运行具有较好加减速性能
;
另
外
,
由于
STM32F103
芯片具有高速定时器
,
可以通过配置定时器输出和插补运算相结合方法
,
实现对多轴
(
多个电机
)
的控制
;
该方法对于嵌入式步进电机控制器的开发具有很好的参考价值
。
关键词
:
机器人
;
定时器
;
多路脉冲输出
;
梯型加减速算法
;
步进电机控制器
Research
and
Im
p
lementation
of
Multi-axis
S
p
eed
Control
Method
for
Ste
pp
in
g
Motor
Based
on
STM32
Wan
g
Haotian
1
,
2
,
3
,
Yu
Nai
g
on
g
1
,
2
,
3
(
1.Facult
y
of
Information
Technolo
gy
,
Bei
j
in
g
Universit
y
of
Technolo
gy
,
Bei
j
in
g
100124
,
China
;
2.Bei
j
in
g
Ke
y
Laborator
y
of
Com
p
utational
Intelli
g
ence
and
Intelli
g
ent
S
y
stem
,
Bei
j
in
g
100124
,
China
;
3.Di
g
ital
Communit
y
Ministr
y
of
Education
En
g
ineerin
g
Research
Center
,
Bei
j
in
g
100124
,
China
)
Abstract
:
In
the
p
rocess
of
motor
controllin
g
robot
,
it
is
found
that
,
under
the
load
condition
,
it
will
cause
the
motor
to
sto
p
run
-
nin
g
p
rovided
that
the
motor
starts
too
fast
,
based
on
this
,
it
is
necessar
y
to
develo
p
a
method
bein
g
able
to
p
recise
control
the
uni
-
form
acceleration.The
p
a
p
er
,
with
the
hel
p
of
STM32F103
,
achieved
the
control
a
g
ainst
ste
pp
er
motor
driver
or
servo
driver
b
y
means
of
its
I
/
O
p
ort
out
p
uttin
g
rectan
g
ular
wave
p
ulse
se
q
uence
,
so
as
to
control
the
p
osition
and
s
p
eed
of
the
ste
pp
er
motor.B
y
modif
y
in
g
the
timer
value
,
the
tra
p
ezoidal
acceleration
and
deceleration
tra
j
ector
y
was
realized
,
in
this
wa
y
,
the
ste
pp
in
g
motor
could
achieve
better
acceleration
and
deceleration
p
erformance.In
addition
,
since
STM32F103chi
p
was
e
q
ui
pp
ed
with
multichannel
timer
,
which
can
be
combined
b
y
confi
g
urin
g
timer
out
p
ut
and
inter
p
olation
o
p
eration
,
so
as
to
achieve
the
robot
control
with
multi-axis
(
multi
p
le
motors
)
.Such
method
has
a
g
ood
reference
value
for
the
develo
p
ment
of
embedded
ste
pp
er
motor
controller.
Ke
y
words
:
robot
;
timer
;
multi-channel
p
ulse
out
p
ut
;
tra
p
ezoid
acceleration
and
deceleration
al
g
orithm
;
ste
pp
er
motor
control
-
ler
0
引言
随着自动化设备和机器人需求的稳步增长
,
作为它们
的关键驱动部件步进电机或伺服电机配套的驱动器及脉冲
控制器需求也相应增加
,
而常用的脉冲控制器一般情况下
依靠
PLC
即可实现
,
但其在机器人控制中无法灵活使用
,
所以很有必要 开 发 一款 基 于
STM32
的实时定时脉冲发生
器
。
并且
STM32F103
芯片也有结构简单
[
1
]
,
成本低廉
,
占
用空间小等诸多优点
。
电机起步速度过快时会发生堵转
,
具体原因是 因 为 由
静止状态到动态
,
如果速度过高的话
,
会引起各轴之间产
生冲击
,
超程
,
失步 等 现象
[
2
]
,
而停止时因为工件在快速
运行状态
,
若突停的话
,
因机械惯性较大
,
严重的话会引
起机械损伤
,
或定位不准现象为了使执行机构能平稳定位
,
就要求电机在开机速度达到给定进给速度的过程中有一个
加减速过程
,
使其能平滑过渡
,
避免电机速度突变给其带
来损伤
。
大多数运动控制系统都采用两种加减速控制算法
:
梯
形加减速算法
,
S
形加减速算法
。
因梯形加减速方案
[
2
]
便于
计算
,
实现方式简单
,
系统响应快
,
已能满足一般多轴加
减速控制场合应用需求所以在多轴脉冲控制器中获得广泛
应用
,
本文主要采用梯形加减速方法实现
。
STM32F103
在发送多路脉冲方面
,
如果选择用多个定
时器来发送
,
那么在速度非常高的时候就会导致发送的脉

















安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制

评论0