[发明专利]一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法

权利要求书

1.一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，包括微处理器(1)、执行机构(2)、位置检测传感器(3)、步进电机(4)、驱动模块(5)，所述执行机构(2)由所述步进电机(4)驱动以带动安装于所述执行机构(2)上的移液管移动，所述位置检测传感器(3)安装于所述执行机构(2)，所述驱动模块(5)与所述步进电机(4)电连接，所述微处理器(1)分别与所述位置检测传感器(3)、所述驱动模块(5)电连接；

所述微处理器(1)用于：

获取所述位置检测传感器(3)采集的所述执行机构(2)的当前位置，并获取与所述当前位置、距离所述当前位置预设长度的第一历史位置及距离当前位置两倍所述预设长度的第二历史位置对应的所述步进电机(4)的实际运行参数与目标运行参数的误差值；

根据所述当前位置、所述第一历史位置及所述第二历史位置对应所述步进电机(4)的实际运行参数与目标运行参数的误差值，利用预设的增量式PID误差计算公式计算得出所述步进电机(4)的运行参数的修正值；

根据所述步进电机(4)的运行参数的修正值通过所述驱动模块(5)驱动步进电机(4)修正所述当前位置对应步进电机(4)的工作状态。

2.如权利要求1所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，所述预设的增量式PID误差计算公式为：

Δu(k)＝K_P(E(k)-E(k-1))+K_IE(k)+K_D((E(k)-E(k-1))-(E(k-1)-E(k-2)))；

其中，K_P为比例常数，K_I为积分常数，K_D为微分常数，E(k)为所述执行机构(2)所述当前位置对应的步进电机(4)运行参数与目标运行参数的误差值，E(k-1)为所述执行机构(2)距离当前位置预设长度的所述第一历史位置对应的步进电机(4)实际运行参数与目标运行参数的误差值，E(k-2)为所述执行机构(2)距离当前位置两倍预设长度的所述第二历史位置对应的步进电机(4)实际运行参数与目标运行参数的误差值。

3.如权利要求1所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，所述微处理器(1)具体用于：

每隔T时间间隔获取一次所述执行机构(2)的当前位置。

4.如权利要求3所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，还包括三个限位检测模块(6)，所述三个限位检测模块(6)依次设置于所述执行机构(2)的左极限位置、中间位置和右极限位置，三个所述限位检测模块(6)分别与所述微处理器(1)电连接；

所述微处理器(1)具体用于：

当识别到所述执行机构(2)运动至所述左极限位置或所述中间位置或所述右极限位置后，在预设长度范围内以各自对应的预设倍率缩小所述T时间间隔。

5.如权利要求1所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，还包括压力检测模块(7)，所述压力检测模块(7)与所述微处理器(1)电连接；

所述微处理器(1)用于，获取所述压力检测模块(7)采集的移液管压力；

当所述移液管压力数值超出预设范围时，通过驱动模块关停所述移液泵。

6.如权利要求5所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，还包括MOS管控制模块，所述MOS管控制模块的信号输入端与所述微处理器电连接，动作输出端串接于移液泵的供电回路；

所述微处理器用于:

获取所述压力检测模块采集的移液管液体的压力；

当所述移液管压力数值超出预设范围时，通过MOS管控制模块切断移液泵的供电回路。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，所述步进电机(4)的运行参数的修正值包括步进电机转速、加速度的修正值。