步进电机加减速的STM32的实现。

wu_wgg · 发表于 2014-6-15 11:55:48

我正在做一个步进电机的控制项

目，众所周知，步进电机的加减速有梯形控制和S曲线两种方式。我目前用STM32实现了梯形加速。具体波形如图所示。
我的算法是把最大速度分成16级或32级。每级用时为总加速时间的1/16或1/32，然后逐级加速。但是感觉两级之间的速度切换还太硬。想用S曲线来实现加减速。但是我看7段加减速的公式比较复杂，是否要用查表的方式来减少计算时间呢。
有做过的，，麻烦告诉我一下思路。谢谢。

wu_wgg · 发表于 2014-6-15 11:55:49

谢谢原子哥帮顶，
        经过两天的调试。我根据别人介绍的一篇算法，把步进电机的加减速过程按照S曲线的公式进行了32段离散化。每个电机都用了一个通用定时器来控制，分别是TIM2,TIM3,TIM4. 这样步进电机的加减速基本做到比较平滑了，失步也很小了。
     但是有个问题。因为我对速度量化时是按照5毫秒来一步来计算的。但是5毫秒的定时只是用更新中断粗略计算的（比如我的PWM频率是400HZ，这样每次更新中断就是2.5ms，两次就是5毫秒。但是如果PWM频率是500HZ，每次更新中断就只有2ms，要精确达到5ms定时就没法实现了。这样就要么是4毫秒要么是6毫秒。这样就比较粗了）。想问问你们：
     一个定时器能否既产生PWM波，又能准确定时呢？象这种情况是否要两个定时器呢？有做过的朋友帮我回答下。谢谢。
附上我的算法来源文章。希望对需要的人有好处。

正点原子 · 发表于 2014-6-15 23:16:17

帮顶....

正点原子 · 发表于 2014-6-17 00:10:37

回复【3楼】wu_wgg:
---------------------------------
用2个定时器吧。。。

wu_wgg · 发表于 2014-6-17 08:49:20

我有3个电机要同时控制，我用的是STM32F103CB，48脚的，没有这么多定时器啊。这样是否需要3*2=6个定时器呢？

正点原子 · 发表于 2014-6-17 23:11:48

回复【5楼】wu_wgg:
---------------------------------
换个RC吧.

lxj19901115 · 发表于 2014-6-18 17:56:24

可以，我以前做那个马达控制的时候，就是用列表的方式去控制的，，，
利用查表的方法是最有效率的，而且维护性也很强，，

wu_wgg · 发表于 2014-6-18 20:32:23

我是做一个天线控制的，每次电机转动的角度不一样的，速度也不一样，用查表法还是需要二次计算，我现在是在每次转动之前根据需要转动的角度和时间先算一个ARR和COMP的表，然后再定时调用。

yxwdczh · 发表于 2015-3-2 10:37:46

你脉冲输出用的是PWM方式？

龙胜阳子 · 发表于 2015-3-4 01:20:23

回复【5楼】wu_wgg:
---------------------------------
一个定时器就可以啊，我就是用一个定时器做的，S曲线加速。42两相步进电机最高加速到了3000转每分钟，加速用了200级，分为普通加速和局部加速。

哈哈哈123 · 发表于 2015-5-30 18:34:31

回复【10楼】龙胜阳子:
---------------------------------
你用的是什么驱动

YQDRAGON · 发表于 2015-6-15 17:15:55

回复【10楼】龙胜阳子:
---------------------------------
有代码吗大神求分享qq1350872378

XCDesigner · 发表于 2015-6-15 21:48:17

我最近也在学习这个，我用的驱动是L298N+STM32F103RCT6
EN脚用了PWM控制，

xiele · 发表于 2015-10-11 19:55:16

回复【13楼】XCDesigner:
---------------------------------
能给个程序瞧瞧吗

前进的小蜗牛 · 发表于 2015-10-26 17:04:19

亲，给个代码，学习一下

lcj333 · 发表于 2015-12-15 16:44:13

我用的梯形算法加减速，以设置v0 vt a还有t4个参数，里面做了DDA插补，可以做到任意6个轴同时回零，用了一个定时器哇，还可以支持运动过程中任意加减速的

薰衣 · 发表于 2016-1-5 16:57:54

大神们,可以给些建议吗?刚初入门STM32,公司要求做电机的产品,一头冒水不知道从哪里入手啊..........驱动用的A3977SLP....

498678420@qq.co · 发表于 2016-1-15 16:41:44

楼主你参考的这个论文我看了有很大的缺陷，算法本身就是丢步的算法，要在结构体重加上 double dn，用dn来取每个分段时间内步数的小数部分，以防止丢步。
关于你的问题我是这么理解的，在中断函数中进行if判断，以168M的主频，消耗的指令周期是非常小的，你可以反汇编试一下，我的中断函数延时大概是3us。可以忽略不计啦。。。。。。
最好的法子是每个频率走一步。但要用s型加速要解S=CT^3/6+VT，S已知，求T. 实在是不方便。。。。。。。楼主要是有啥好办法，咱们讨论一下。。。

gonewiththewind · 发表于 2016-1-22 22:17:07

楼主，看到你这贴好激动，我最近也在做这个，不太会呢，能共享一下代码看看么，381781382@qq.com，谢谢啦

hxyqq87 · 发表于 2016-1-23 17:26:31

s加减速曲线我之前在做项目的时候用过，具体公式为：Y=(K-C)/(1+E^(-A(X-B)))+C,其中K为曲线的最高频率，C为起始频率，E为自然数,A为斜率（我一般取的值为1，值越大，曲线坡度越抖），X为变化量（我一般用0.5）,B为常数（5、10、15都可以，数值越大，曲线坡度越抖），通过以上公式就可以得出Y;按照我的想法：先建个excel表格，X从0开始变化，每次+0.5，然后算出Y，一直到Y接近最大频率，（比如说当X为50的时候到最大频率，就是经过100次加速，每一次都有一个对应频率Y值，假如要得到频率从0到2000的曲线，细分100次，就是说每20就改一次频率），我是单片机菜鸟，刚搞了1年，之前搞PLC思路是这样！要是有不明白的再讨论可加我qq281340955！这个论坛非常好，我学了不少东西，但菜鸟一个能帮助别人的机会忒少！另外楼主是否能提供你的梯形加速代码，分享一下，让大家也学习学习嘛！

13688063643 · 发表于 2016-1-23 17:39:17

你好我最近也在用STM32做驱动步进电机的项目，但是始终驱动是TB6600 电机是54BYG230C 始终无法让它转动，现在一直很郁闷，不知道该咋办啊，楼主能给点思路吗？

wuhaiduo · 发表于 2016-4-1 17:44:24

hxyqq87 发表于 2016-1-23 17:26
s加减速曲线我之前在做项目的时候用过，具体公式为：Y=(K-C)/(1+E^(-A(X-B)))+C,其中K为曲线的最高频率，C ...

347828751

752151619 · 发表于 2016-4-1 21:27:39

都是高手啊。。。。

Error_J · 发表于 2016-7-13 09:30:42

hxyqq87 发表于 2016-1-23 17:26
s加减速曲线我之前在做项目的时候用过，具体公式为：Y=(K-C)/(1+E^(-A(X-B)))+C,其中K为曲线的最高频率，C ...

我也这么做过我是一个频率走一步离散4000个点但是启动时抖动很大

落尘浅羽 · 发表于 2016-7-15 11:35:44

先收藏，到时候，咨询各位大师

qq942266575 · 发表于 2016-7-15 16:40:06

我是按加减速时间来算的。应用过伺服电机，脉冲数精准，加减速可动态调整。后来开发成自拟合曲线的加减速。

裴宇758 · 发表于 2016-7-17 11:12:24

楼主，最近我也在研究步进电机的调速，能不能分享一下代码，929222083@qq.com，小弟感激不尽

sunxtao · 发表于 2016-8-20 21:27:03

学习了。。。。。。。

1084116849 · 发表于 2016-10-27 20:05:38

有个贴子是有关S曲线算法的研究但是我做了很不理想
刚开始的加速过程很慢最后的加速也很慢就是中间的快点这个刚好符合S型曲线。
由于开始的时候加速很慢参数很难调试了很多参数都不行你试试吧.这个网址http://blog.csdn.net/pengzhihui2 ... 28822?locationNum=6

aiyeba · 发表于 2016-10-28 09:52:03

qq942266575 发表于 2016-7-15 16:40
我是按加减速时间来算的。应用过伺服电机，脉冲数精准，加减速可动态调整。后来开发成自拟合曲线的加减速。

我想问一下，你们的这些方法都只是纯软件的算法还是有什么外围电路支持啊
我的四相电机直接IO驱动（有电流驱动芯片），最后也是驱动了，但是速度和
震动是硬伤，速度快了那么就震动，速度慢了就达不到我们的要求。
后面查资料老是看到什么细分    请问不用细分能不能通过纯软件决解电机转动速度慢
震动等问题吗

qq942266575 · 发表于 2016-10-28 13:02:08

aiyeba 发表于 2016-10-28 09:52
我想问一下，你们的这些方法都只是纯软件的算法还是有什么外围电路支持啊
我的四相电机直接IO驱动（有 ...

步进低速运转会有一个震动区，提速就可以。

aiyeba · 发表于 2016-10-28 13:23:27

qq942266575 发表于 2016-10-28 13:02
步进低速运转会有一个震动区，提速就可以。

提速了对负载有什么要求没，我现在就是负载有点重。

qq942266575 · 发表于 2016-10-30 14:49:43

aiyeba 发表于 2016-10-28 13:23
提速了对负载有什么要求没，我现在就是负载有点重。

速度越高扭矩越小。

jplzl10000 · 发表于 2016-12-15 17:13:20

龙胜阳子发表于 2015-3-4 01:20
回复【5楼】wu_wgg:
---------------------------------
一个定时器就可以啊，我就是用一个定时器做的，S曲 ...

3000rpm，1s就是50转，一转3200脉冲的话，脉冲频率就是160K
200级加速？你确定机架不会咣咣响？

xyl210xyl · 发表于 2016-12-16 09:06:28

加速度和加加速度，搞清这两个量在电机控制中的作用，不要使用固定表

rmrmrm · 发表于 2016-12-16 15:08:34

mark，以后在学习

zx3321569 · 发表于 2017-3-9 09:23:25

楼主，求指教。我在做TB6600HG驱动步进电机，确认输入信号，电平都对，但是AB相的输出波形成0°或者180°，电机不转，应该是90°，能指导一下吗？490285195@qq.com

garfield · 发表于 2017-3-10 08:52:16

aiyeba 发表于 2016-10-28 09:52
我想问一下，你们的这些方法都只是纯软件的算法还是有什么外围电路支持啊
我的四相电机直接IO驱动（有 ...

可以，用细分驱动，闭环步进电机驱动

garfield · 发表于 2017-3-10 08:55:00

zx3321569 发表于 2017-3-9 09:23
楼主，求指教。我在做TB6600HG驱动步进电机，确认输入信号，电平都对，但是AB相的输出波形成0°或者180°， ...

你这应该是驱动部分的电路有问题

wmaxwell · 发表于 2017-3-10 09:04:05

我用一个定时器控制两个步进电机，用输出比较模式，S曲线加减速，很流畅。
用的是查表方式，先生成一个很大的数组，然后根据数组里的值修改频率

记忆边陲 · 发表于 2017-7-25 16:42:28

13688063643 发表于 2016-1-23 17:39
**** 作者被禁止或删除内容自动屏蔽 ****

电路搭正确的话，pwm波作为信号输入，频率设置为20khz以下，1khz以上试试

VU情 · 发表于 2017-9-1 13:20:50

wmaxwell 发表于 2017-3-10 09:04
我用一个定时器控制两个步进电机，用输出比较模式，S曲线加减速，很流畅。
用的是查表方式，先生成一个很 ...

有代码可以参考吗

VU情 · 发表于 2017-9-1 13:22:39

aiyeba 发表于 2016-10-28 09:52
我想问一下，你们的这些方法都只是纯软件的算法还是有什么外围电路支持啊
我的四相电机直接IO驱动（有 ...

你好，请问有关于步进电机的控制方法吗

aiyeba · 发表于 2017-9-1 13:57:37

VU情发表于 2017-9-1 13:22
你好，请问有关于步进电机的控制方法吗

A
B
C
D
分别表示io
于是
在定时里面有

switch(motor_step)
{
  case 1：
            A=1；
            motor_step=2;
            break;
case 2:
         A=1;
         B=1;
         motor_step=3;
         break;
case 3:


}
频率要对上。概括就是  A，AB，B，BC，C，CD，D，DA。八步