【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及計算機，尤其涉及一種步進電機的控制方法、裝置、設備以及存儲介質。
技術介紹
1、目前，由于步進電機可以通過簡單的脈沖信號進行控制，易于與各種控制系統和編程環境集成，同時可以滿足高精度控制角位移或線位移，因而，步進電機被廣泛應用于各種領域，如自動化生產設備、醫療設備、紡織印刷機械等。常用的步進電機驅動系統包括開環型步進驅動器，閉環型步進驅動器以及更復雜的步進伺服驅動器。其中，開環型驅動器存在丟步風險，定位精度不高，發熱較嚴重，且轉速上限較低，其轉速一般不超過600rpm；常規閉環型步進電機驅動通過加裝位置反饋解決了開環驅動的丟步問題，但轉速上限提升不明顯，并且，其全程采用位置閉環會導致位置跟蹤剛性下降，從而導致位置行程跟蹤能力下降；常規步進伺服驅動器，可以實現更高轉速，可達2000rpm，轉速波動更低，發熱更低，噪聲和能耗一般更具有優勢，但控制更柔和，剛性最低。
2、相關技術中步進伺服控制方法對于步進電機的控制較為柔順平穩，只適用于運動較為柔性的控制場景，如控制旋轉屏，云臺，機械臂等進行運動，而面對運動較為剛性的控制場景，如3d打印等，容易出現與預期行程軌跡不符的偏差，例如，其控制軌跡中預期的直角或尖角容易出現一定的弧度，無法滿足運動較為剛性的控制需求。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了一種步進電機的控制方法、裝置、設備以及存儲介質，解決面對運動較為剛性的控制場景，容易出現與預期行程軌跡不符的偏差，無法滿足運動較為剛性的控制需求的問題，實現了通過基于p
2、第一方面，本申請實施例提供了一種步進電機的控制方法，所述步進電機設置有編碼器，以及，所述步進電機與adc驅動電路以及pwm驅動電路連接，該方法包括：
3、根據所述編碼器實時輸出的位置信號，確定所述步進電機中電機轉子的當前位置、當前電氣角以及當前轉速；
4、根據所述當前位置、所述當前轉速以及預設參考位置進行第一閉環控制計算得到參考交軸電流；
5、根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及所述adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流；
6、基于所述兩相電流信息以及所述當前電氣角進行park變換得到當前直軸電流以及當前交軸電流；
7、根據所述當前直軸電流、所述當前交軸電流、所述參考直軸電流、以及所述參考交軸電流進行第二閉環控制計算得到參考直軸電壓以及參考交軸電壓；
8、基于所述參考直軸電壓、所述參考交軸電壓以及所述當前電氣角進行反park變換得到軸向電壓分量；
9、將所述軸向電壓分量轉換為pwm脈沖信號，并向所述pwm驅動電路發送所述pwm脈沖信號，所述pwm驅動電路用于根據所述pwm脈沖信號控制所述步進電機。
10、其中，所述根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及所述adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流，包括：
11、根據所述當前轉速以及預先生成的對應關系進行計算得到超前角，所述對應關系為基于對所述步進電機進行測試得到的轉速與對應的超前角進行函數擬合生成的；
12、基于所述超前角、所述當前電氣角以及所述adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁電流計算得到參考直軸電流。
13、其中，在所述根據所述當前轉速以及預先生成的對應關系進行計算得到超前角之前，還包括：
14、獲取待擬合數據，所述待擬合數據包括多組對所述步進電機進行測試得到的轉速與對應的超前角；
15、將所述待擬合數據進行預設階數的曲線擬合確定多項式函數；
16、相應的，根據所述當前轉速以及預先生成的對應關系進行計算得到超前角，包括：
17、根據所述當前轉速以及所述多項式函數進行計算得到超前角。
18、其中，在所述將所述待擬合數據進行預設階數的曲線擬合確定多項式函數之后，還包括：
19、在所述多項式函數的階數大于1的情況下，根據預設區間長度以及預設轉速范圍確定多個目標轉速區間；
20、將所述目標轉速區間的端點值代入所述多項式函數確定對應的函數值；
21、基于所述端點值以及所述函數值確定所述目標轉速區間對應的一階多項式函數；
22、將每個所述目標轉速區間對應的一階多項式函數進行組合得到分段函數；
23、相應的，根據所述當前轉速以及所述多項式函數進行計算得到超前角，包括：
24、根據所述當前轉速以及所述分段函數進行計算得到超前角。
25、其中，所述根據所述當前位置、所述當前轉速以及預設參考位置進行第一閉環控制計算得到參考交軸電流，包括：
26、基于所述當前位置以及預設參考位置進行位置環pid計算得到參考轉速；
27、基于所述參考轉速以及所述當前轉速進行速度環pi計算得到參考交軸電流。
28、其中，所述根據所述當前直軸電流、所述當前交軸電流、所述參考直軸電流、以及所述參考交軸電流進行第二閉環控制計算得到參考直軸電壓以及參考交軸電壓，包括：
29、基于所述當前直軸電流以及所述參考直軸電流進行直軸電流環pi計算得到參考直軸電壓；
30、基于所述當前交軸電流以及所述參考交軸電流進行交軸電流環pi計算得到參考交軸電壓。
31、其中，在所述根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及所述adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流之后，還包括：
32、對所述參考直軸電流進行濾波限流處理；
33、相應的，所述根據所述當前直軸電流、所述當前交軸電流、所述參考直軸電流、以及所述參考交軸電流進行第二閉環控制計算得到參考直軸電壓以及參考交軸電壓，包括：
34、根據所述當前直軸電流、所述當前交軸電流、濾波限流處理后的所述參考直軸電流、以及所述參考交軸電流進行第二閉環控制計算得到參考直軸電壓以及參考交軸電壓。
35、第二方面，本申請實施例還提供了一種步進電機的控制裝置，包括：
36、實時電機信息確定單元，配置為根據編碼器實時輸出的位置信號，確定所述步進電機中電機轉子的當前位置、當前電氣角以及當前轉速；
37、第一參考電流確定單元，配置為根據所述當前位置、所述當前轉速以及預設參考位置進行第一閉環控制計算得到參考交軸電流；
38、第二參考電流確定單元，配置為根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流；
39、當前電流確定單元，配置為基于所述兩相電流信息以及所述當前電氣角進行park變換得到當前直軸電流以本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種步進電機的控制方法，其特征在于，所述步進電機設置有編碼器，以及，所述步進電機與ADC驅動電路以及PWM驅動電路連接；
2.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于，所述根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及所述ADC驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流，包括：
3.根據權利要求2所述的步進電機的控制方法，其特征在于，在所述根據所述當前轉速以及預先生成的對應關系進行計算得到超前角之前，還包括：
4.根據權利要求3所述的步進電機的控制方法，其特征在于，在所述將所述待擬合數據進行預設階數的曲線擬合確定多項式函數之后，還包括：
5.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于，所述根據所述當前位置、所述當前轉速以及預設參考位置進行第一閉環控制計算得到參考交軸電流，包括：
6.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于，所述根據所述當前直軸電流、所述當前交軸電流、所述參考直軸電流、以及所述參考交軸電流進行第二閉環控制計算得到參考直軸電壓以及參考交軸電壓，包括：
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8.一種步進電機的控制裝置，其特征在于，包括：
9.一種步進電機的控制設備，所述設備包括：一個或多個處理器；存儲裝置，配置為存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現權利要求1-7中任一項所述的步進電機的控制方法。
10.一種存儲計算機可執行指令的非易失性存儲介質，所述計算機可執行指令在由計算機處理器執行時配置為執行權利要求1-7中任一項所述的步進電機的控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種步進電機的控制方法，其特征在于，所述步進電機設置有編碼器，以及，所述步進電機與adc驅動電路以及pwm驅動電路連接；
2.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于，所述根據所述當前轉速、所述當前電氣角以及所述adc驅動電路實時輸出的兩相電流信息進行弱磁控制計算得到參考直軸電流，包括：
3.根據權利要求2所述的步進電機的控制方法，其特征在于，在所述根據所述當前轉速以及預先生成的對應關系進行計算得到超前角之前，還包括：
4.根據權利要求3所述的步進電機的控制方法，其特征在于，在所述將所述待擬合數據進行預設階數的曲線擬合確定多項式函數之后，還包括：
5.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于，所述根據所述當前位置、所述當前轉速以及預設參考位置進行第一閉環控制計算得到參考交軸電流，包括：
6.根據權利要求1所述的步進電機的控制方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳智紅，嚴建雄，白金龍，
申請(專利權)人：廣州立功科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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