自己做的一个步进电机控制程序，有s曲线加减速的下位机

Mr_shang

这个程序已经验证，是和上位机配合使用的；采用的是定时器中断中I/O口翻转，输出可控脉冲；另外加一个定时器做S曲线加减速采样点控制。本人小白第一次做，分享一下，知道自己的问题以及想要知道大家都是怎么做的呢，有没有更好的办法实现三轴（S曲线加减速）控制呢？

秋之前

步进电机加减速控制主要在于两个点：
一、速度表的设计。
二、距离与速度表的对应(如果需要进行定长运行)

一、速度表的设计常见的方法就是：
1、梯形加减速，定长时间(dt)定长变速，变速的多少就是加速度了，这个应该好理解，最简单的加减速曲线就是这种了。
2、S加减速，y=C/(1+e^(a-bx))
3、matlab拟合

二、定长的控制关系到速度表与长度的一一对应关系，即什么时候加速，匀速多长的距离，预留多长的距离来进行减速，这个地方才是加减速控制的重点和难点

秋之前

不知道楼主设怎么设计的，看了一下源码，然而算法部分基本毫无注释，表示看着真费劲

Mr_shang

秋之前 发表于 2016-4-22 14:43
不知道楼主设怎么设计的，看了一下源码，然而算法部分基本毫无注释，表示看着真费劲

多谢提示...由于这个系统做的是速度和时间的s曲线，参数是加速度a、最大速度Vmax、最小速度、速度变化间隔时间dt，4个参数决定的，没有考虑路程，整个过程是传感器到位来定位的
[mw_shl_code=c,true]//生成速度数组，方便中断调用
void VarrayupMake()
{
        while(n*dt<=a&&n<=300)//最多纪录300次速度到速度表Varrayup[]
        {
                if((n*dt)>=0&&(n*dt)<=(a/2))//S曲线的前一半速度值纪录公式
                {
                        v=2*(VMAX-VMIN)/(a*a)*(n*dt*n*dt)+VMIN;
                }
                else if(n*dt<=a)//s曲线后一半速度纪录公式
                {
                        v=-2*(VMAX-VMIN)/(a*a)*(n*dt-a)*(n*dt-a)+VMAX;
                }
                Varrayup[n]=v;//纪录到速度表Varray[]中
                n++;
        }
}[/mw_shl_code]

负西弱

不知道什么样的应用才会用到S曲线加速呢，目前项目中顶多用个分段加速或者梯形加速，其实更多的是直接一个速度启动、运行、停，哈哈

mllen858585

有没有用到logistic函数模型啊？

mllen858585

秋之前 发表于 2016-4-22 14:41
步进电机加减速控制主要在于两个点：
一、速度表的设计。
二、距离与速度表的对应(如果需要进行定长运行) ...

能不能举个S加减速例子，不知道那公式怎么用起来

jplzl10000

还是要问下，速度能上到多少，机架会不会咣咣想
有没有用正反转测试过振动呢

jplzl10000

负西弱 发表于 2016-4-22 19:30
不知道什么样的应用才会用到S曲线加速呢，目前项目中顶多用个分段加速或者梯形加速，其实更多的是直接一个 ...

稍微速度高一点的应用都要用到速度的升降啊
能直接启动到运行速度的话，估计不会超过5K的脉冲频率。
大致也就是30-50mm/S的速度

jorry

谢谢，学习一下

jplzl10000

秋之前 发表于 2016-4-22 14:41
步进电机加减速控制主要在于两个点：
一、速度表的设计。
二、距离与速度表的对应(如果需要进行定长运行) ...

怎么现在一讲S型速度曲线就要搞速度表呢？
如果速度需要比较大的话，那这个表得搞到多大啊

另外，y=C/(1+e^(a-bx)) 这个形式的S曲线也不知道是哪个先想出来的。
不知道有没有做的参数比较好的，可以跑到比较高的速度的

倒是第二点，在给定运动距离的前提下，计算能达到的最大速度值确实是难点啊
这个有没有什么好方法啊。

秋之前

jplzl10000 发表于 2016-12-26 17:55
怎么现在一讲S型速度曲线就要搞速度表呢？
如果速度需要比较大的话，那这个表得搞到多大啊

1、所谓的速度表本来就是将连续的变化曲线进行离散化，然后取若干特征点的速度做成一个速度表，如果特征点太多了就不实用了。
2、y=C/(1+e^(a-bx))这个函数，学过高等数学和自动控制原理的对这个函数应该不会太陌生，具体是怎么来的我也忘了，只知道这两本书中有类似的函数。
3、定长控制本来就很不好弄，特别是减速的时候容易出现偏差，导致减速很不理想，我之前的做法是将速度和加速度控制在一定的范围，对不理想的时候做一些补偿

jplzl10000

秋之前 发表于 2016-12-27 08:34
1、所谓的速度表本来就是将连续的变化曲线进行离散化，然后取若干特征点的速度做成一个速度表，如果特征 ...

个人觉的，事先建表这种方法只适合于低脉冲频率的应用，比如20K以下的
但真正实际应用的话，那上到100K也是经常的啊，那这个表是没法建的。
建表也需要花时间和存储空间的。
然后，y=C/(1+e^(a-bx))这个特征函数也不知道是谁想出来的，有哪个理论说电机的矩频特性或速度特性是这样的一个S么？按百度里面的说法，这只是说是个logistic型的，也就是把值限定在[0,1]区间内而以，实际用在电机速度上的话，就会发现，这个函数的参数很不好确定

定长控制其实也是最正宗最实际的应用吧。没有哪个应用会是按照事先设计的电机速度和距离运行的。都是先设定实际的距离，然后速度是按照应用和经验来设定。
所以，感觉电机的S型速度不是什么难点，在定长定距离和设定速度下求得合理的S型才是难点啊
都不知道有什么方法可以确定S型速度下的运行距离

秋之前

jplzl10000 发表于 2016-12-28 17:16
个人觉的，事先建表这种方法只适合于低脉冲频率的应用，比如20K以下的
但真正实际应用的话，那上到100K ...

y=C/(1+e^(a-bx))这个函数通过调整参数可以拟合出S曲线，我以前调试云台的时候用matlab模拟的时候就是用的这个曲线函数，至于这个函数怎么分析的我也不记得了，毕竟1年多再也没接触过电机控制了