[发明专利]修正步进电机转角偏移的精准定位控制系统及控制方法

说明书

修正步进电机转角偏移的精准定位控制系统及控制方法，涉及精准控制步进电机转角定位的技术领域，解决现有技术导致步进电机驱动器及步进电机持续发热，增加了功耗，降低了两者的使用寿命，最终导致两者的失控或损坏等问题。本发明通过控制单元利用磁编码器对步进电机转角位置进行识别，实时监测步进电机在运动过程中所处的转角位置，并通过对磁编码器传回的数据进行运算，向步进电机驱动器发出指令，最终实现对其调整转动速度、精准定位和修正转角偏移的闭环控制。本发明降低步进电机驱动器及步进电机发热量，减少了功耗、延长两者的使用寿命，降低两者的失控或损坏的目的。

技术领域

本发明涉及精准控制步进电机转角定位的技术领域，具体涉及一种修正步进电机偏移的精准定位控制系统及方法。

背景技术

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移，且仅具有周期性而无累积性的误差的开环控制元件。在非超载条件下，步进电机的停止位置、转速只取决于电脉冲数、电脉冲信号频率，而不受负载变化的影响；所以，用步进电机来实现精准的转角定位和定速控制就很容易。

步进电机驱动器可以实现步进电机的启停、正反转和调速等运动控制；磁编码器可以对步进电机转角位置进行识别，能够实时监测步进电机在运动过程中所处的位置；控制单元能够通过运算磁编码器监测到的步进电机转角数据，实现对步进电机调整转动速度、精准定位和修正转角偏移的闭环控制。

但是，常规的控制是当步进电机到达预置转角停止后，步进电机驱动器会为步进电机提供静态电流，以维持步进电机停在当前位置不动，这样就导致步进电机驱动器及步进电机持续发热，增加了功耗，降低了两者的使用寿命，严重时可能导致两者的失控或损坏等问题。

发明内容

本发明为解决现有技术导致步进电机驱动器及步进电机持续发热，增加了功耗，降低了两者的使用寿命，最终导致两者的失控或损坏等问题；提供一种修正步进电机转角偏移的精准定位控制系统及控制方法。

修正步进电机转角偏移的精准定位控制系统，包括控制单元、步进电机、步进电机驱动器和磁编码器，

所述控制单元利用磁编码器对步进电机转角位置进行识别，实时监测步进电机在控制过程中所处的转角位置；当控制单元收到步进电机新的预置转角位置，或由于机械结构的固有形变及外界应力引起步进电机的转角位置偏移时，对磁编码器传回的步进电机转角位置数据进行运算，向步进电机驱动器发出指令，控制步进电机的启停、正反转和调速运动，实现对步进电机的精准定位、修正偏移以及调整转动速度的控制。

修正步进电机转角偏移的精准定位控制方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、系统上电后，检查控制单元、磁编码器、步进电机驱动器及步进电机是否无故障，如果是，将所述控制单元、磁编码器、步进电机驱动器及步进电机的故障信息标志位置0，并初始化步进电机转角位置，步进电机不抱死；执行步骤二；如果否，将所述控制单元、磁编码器、步进电机驱动器及步进电机的故障信息标志位置1；执行步骤二；

步骤二、查询磁编码器、步进电机驱动器及步进电机故障信息标志位是否已置1，如果是，步进电机抱死，控制单元根据相应的置位标志状态，重复执行提示相应的故障信息10次后，结束；如果否，执行步骤三；

步骤三、上位机向所述控制单元发出步进电机转角数据指令，判断所述控制单元是否获得新预置转角数据，如果是，将修偏计数值清0，执行步骤四；如果否，执行步骤六；

步骤四、判断磁编码器是否无故障，如果是，执行步骤五；如果否，将磁编码器故障信息标志位置1，步进电机抱死；执行步骤二；