[发明专利]一种步进电机的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种步进电机的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

控制器，用于产生对两相混合式步进电机进行控制的控制指令；

数字信号处理模块，与所述控制器相连接，用于接收所述控制指令，将所述控制指令转化为所述两相混合式步进电机的运行参数，由所述运行参数控制产生的脉冲信号符合指数型加减速曲线，所述运行参数包括所述两相混合式步进电机的旋转方向、所述两相混合式步进电机对应的旋转圈数以及所述两相混合式步进电机的最大速度；

电机驱动模块，与所述数字信号处理模块相连接，用于将所述脉冲信号进行功率放大，根据放大后的所述脉冲信号驱动所述两相混合式步进电机以所述旋转方向、旋转圈数、最大速度从起始位置运行到终点位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述电机驱动模块根据所述脉冲信号控制所述两相混合式步进电机从所述起始位置到所述第一位置进行加速运动，从所述第一位置到所述第二位置进行匀速运动，从所述第二位置到所述终点位置进行减速运动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两相混合式步进电机对应的旋转圈数包括第一旋转圈数和第二旋转圈数，所述数字信号处理模块还包括：

第一计算单元，用于根据所述最大速度将所述指数型加减速曲线对应的加速运动阶段对应的加速段等分为第一个数的子段，计算所述两相混合式步进电机在每一子段对应的第一旋转圈数；

第二计算单元，用于根据所述最大速度将所述指数型加减速曲线对应的减速运动阶段对应的减速段等分为第二个数的子段，计算所述两相混合式步进电机在每一子段对应的第二旋转圈数。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述数字信号处理模块还用于根据所述第一旋转圈数和所述第二旋转圈数控制设置在所述数字信号处理模块中的第一定时器的周期中断，从而控制所述脉冲信号的频率，实现对所述两相混合式步进电机的加减速控制。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

光电编码器，用于在所述两相混合式步进电机运动时产生两路正交编码脉冲信号；

正交编码电路，用于对所述两路正交编码脉冲信号进行上升沿和下降沿计数，并且在每个上升沿和下降沿产生一个时钟脉冲为设置在所述数字信号处理模块中的第二定时器提供时钟信号，使得所述数字信号处理模块根据所述时钟信号获取所述两相混合式步进电机运动的位移和速度信息，与所述控制器发送的所述控制指令进行比较，根据比较结果调整所述两相混合式步进电机当前执行的动作。

6.一种步进电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过控制器产生对两相混合式步进电机进行控制的控制指令；

通过数字信号处理模块接收所述控制指令，将所述控制指令转化为所述两相混合式步进电机的运行参数，由所述运行参数控制产生的脉冲信号符合指数型加减曲线，所述运行参数包括所述两相混合式步进电机的旋转方向、所述两相混合式步进电机对应的旋转圈数以及所述两相混合式步进电机的最大速度；

通过电机驱动模块将所述脉冲信号进行功率放大，根据放大后的所述脉冲信号驱动所述两相混合式步进电机以所述旋转方向、旋转圈数、最大速度从起始位置运行到终点位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脉冲信号控制所述两相混合式步进电机从所述起始位置到所述第一位置进行加速运动，从所述第一位置到所述第二位置进行匀速运动，从所述第二位置到所述终点位置进行减速运动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述数字信号处理模块根据所述最大速度将加速运动阶段对应的加速段等分为第一个数的子段，计算所述两相混合式步进电机在每一子段对应的第一旋转圈数；

所述数字信号处理模块根据所述最大速度将减速运动阶段对应的减速段等分为第二个数的子段，计算所述两相混合式步进电机在每一子段对应的第二旋转圈数。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行参数采用指数型加减曲线产生脉冲信号的步骤包括：

数字信号处理模块根据所述第一旋转圈数和所述第二旋转圈数控制设置在所述数字信号处理模块中的第一定时器的周期中断，从而控制所述脉冲信号的频率，实现对所述两相混合式步进电机的加减速控制。

10.根据权利要求6～9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过光电编码器在所述两相混合式步进电机运动时产生两路正交编码脉冲信号；

通过正交编码电路对所述两路正交编码脉冲信号进行上升沿和下降沿计数，并且在每个上升沿和下降沿产生一个时钟脉冲为设置在所述数字信号处理模块中的计时器提供时钟信号，使得所述数字信号处理模块根据所述时钟信号获取所述两相混合式步进电机运动的位移和速度信息，与所述控制器发送的所述控制指令进行比较，根据比较结果调整所述两相混合式步进电机当前执行的动作。