專利名稱：低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制步進電機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機控制技術(shù)，具體涉及一種可低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制 步進電機的方法。
背景技術(shù)：
步進電機是一種開環(huán)執(zhí)行元件，通過脈沖的個數(shù)控制轉(zhuǎn)動的角度，通過 脈沖頻率控制電機轉(zhuǎn)動的速度，沒有積累誤差，現(xiàn)有步進電機控制系統(tǒng)，大 多開環(huán)控制，或采用完全的閉環(huán)控制。其中開環(huán)控制，即使具有細分驅(qū)動， 細分數(shù)很高，但由于各種因素，如失步過沖空回等，系統(tǒng)負載端的絕對位置
會出現(xiàn)誤差，系統(tǒng)定位精度依然不能保證；閉環(huán)控制要提高定位精度，碼盤
就要采用高精度碼盤，價格昂貴，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種采用低精度 碼盤實現(xiàn)高精度位置控制的步進電機的方法，可以提高系統(tǒng)的定位精度和位 置分辨率，在保證精度的前提下可以降低成本。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該低精度碼盤實現(xiàn)高 精度控制步進電機的方法，其特征在于碼盤采用1000 Pulse/R，分辨率是 0.36度，步進電機的驅(qū)動采用高細分驅(qū)動，與傳動機構(gòu)的傳動比相結(jié)合，使 系統(tǒng)低速運行到目標位置，避免過沖；在0.36度內(nèi)的分割內(nèi)，根據(jù)細分后的 步距角可分100步，此時根據(jù)式s-n+(kX0.0036)計算出絕對位置，并每隔 0.36度校正一次，及時對系統(tǒng)位置進行修正，所述ii值為碼盤計數(shù)位置，所 述k值為電機步數(shù)，0.0036是電機細分后的步距角度值，每隔0.36度的校 正即每當碼盤計數(shù)n變化時，k根據(jù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)重新清零或置數(shù)。采用上述技術(shù)方案的有益效果該低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制步進電機 的方法是利用高細分步進驅(qū)動和低精度碼盤相結(jié)合的方法提高系統(tǒng)的定位 精度和位置分辨率。步進電機的驅(qū)動采用細分驅(qū)動，與傳動機構(gòu)的傳動比相 結(jié)合，使系統(tǒng)低速運行到目標位置，避免過沖，使系統(tǒng)的步距角為0.0036 度。系統(tǒng)絕對位置s-n+(kX0.0036)，每隔0.36度根據(jù)碼盤反饋校正一次， 及時對系統(tǒng)位置進行修正，避免由于各種因素，如失步過沖空回等，系統(tǒng)負 載端的絕對位置會出現(xiàn)誤差，使系統(tǒng)的位置分辨率則可以真正達到0.0036 度。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步詳細的說明。 圖1為本發(fā)明的碼盤位置與電機步數(shù)對應關(guān)系示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制步進電機的方法，碼盤采用1000 Pulse/R，分辨率是0.36度，步進電機的驅(qū)動采用高細分驅(qū)動，與傳動機構(gòu) 的傳動比相結(jié)合，使系統(tǒng)低速運行到目標位置，避免過沖；在0.36度內(nèi)的分 割內(nèi)，根據(jù)細分后的步距角可分100步，同時根據(jù)系統(tǒng)絕對位置s-n+(kX 0.0036)，每隔0.36度校正一次，及時對系統(tǒng)位置進行修正，其中n值為碼 盤計數(shù)位置，其中k值為電機步數(shù)，在一個分割內(nèi)根據(jù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)而增加 或減小，0.0036是電機細分后的步距角度值，每隔0.36度校正一次即每當碼 盤計數(shù)變化時把k清零或置數(shù)并準備重新計數(shù)。k值的計算方法分正轉(zhuǎn)和反 轉(zhuǎn)，假設正轉(zhuǎn)位置角增加，反轉(zhuǎn)位置角減小，正轉(zhuǎn)時碼盤計數(shù)增加，N加l， k置0，隨后k一直增加直到達到目標位置停止；如果反轉(zhuǎn)，碼盤計數(shù)減小， 當碼盤計數(shù)減l時，N減l, k值置數(shù)99，隨后k繼續(xù)減小直到目標位置停 止。
權(quán)利要求
1、一種低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制步進電機的方法，其特征在于碼盤采用1000Pulse/R，分辨率是0.36度，步進電機的驅(qū)動采用高細分驅(qū)動，與傳動機構(gòu)的傳動比相結(jié)合，使系統(tǒng)低速運行到目標位置，避免過沖；在0.36度內(nèi)的分割內(nèi)，根據(jù)細分后的步距角可分100步，此時根據(jù)式s＝n+(k×0.0036)計算出絕對位置，并每隔0.36度校正一次，及時對系統(tǒng)位置進行修正，所述n值為碼盤計數(shù)位置，所述k值為電機步數(shù)，0.0036是電機細分后的步距角度值，每隔0.36度的校正即每當碼盤計數(shù)n變化時，k根據(jù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)重新清零或置數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低精度碼盤實現(xiàn)高精度控制步進電機的方法，其中，碼盤采用1000Pulse/R，分辨率是0.36度，步進電機的驅(qū)動采用高細分驅(qū)動，與傳動機構(gòu)的傳動比相結(jié)合，使系統(tǒng)低速運行到目標位置，避免過沖；在0.36度內(nèi)的分割內(nèi)，根據(jù)細分后的步距角可分100步，此時根據(jù)式s＝n+(k×0.0036)計算出絕對位置，并每隔0.36度校正一次，及時對系統(tǒng)位置進行修正，所述n值為碼盤計數(shù)位置，所述k值為電機步數(shù)，0.0036是電機細分后的步距角度值，每隔0.36度的校正即每當碼盤計數(shù)n變化時，k根據(jù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)重新清零或置數(shù)。可以提高系統(tǒng)的定位精度和位置分辨率，在保證精度的前提下可以降低成本。
文檔編號H02P8/00GK101599734SQ20091006533
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者呂瑞云, 磊 周 申請人:河南中光學集團有限公司