一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法的制作方法

本发明涉及工业控制技术领域，更具体的说是涉及一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法。

背景技术：

在许多工业控制及智能家居领域中，通过步进电机驱动外部执行设备的应用越来越广。而且许多场景都通过外部传感器来闭环调整电机的运行速度。光电码盘传感器是目前行业中应用最广的一款闭环调速传感器。它成本低，控制方法简单，只需要一个mcu即可对电机驱动设备进行控制，基本原理如图1所示，利用光电码盘上的开孔经过光耦产生一个上升沿或下降沿脉冲，这个脉冲做为信号输入给mcu进行后续执行判断。

现有光电码盘传感器控制步进电机算法如图2所示，将光电码盘按直线虚拟展开，一共是n个小孔，速度等级最低位m(m《n)个小孔脉冲驱动一步步进电机，依次m-1个小孔脉冲驱动一步步进电机，最高为1个小孔脉冲驱动一步步进电机，速度细分等级为m。此方法虽然可以利用光电码盘的小孔数量来细分驱动步进电机的等级，但是每个等级之间步进电机的跨度不均匀，也就是不等分。

因此，如何提供一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法，解决了目前控制算法调速等级实现的速度输出结果跨度不均匀的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法，包括：

步骤一：选取光电编码器，并已知光电编码盘的孔数为m；

步骤二：设定速度等级数s，并从中选取需要调控的当前速度v，建立当前速度v与所述光电编码盘的孔数m的关系：

(c)：若表示能够整除，则每过a个孔光电编码盘发脉冲驱动一次电机；

(d)：若不能整除，存在余数b，则每过a个孔光电编码盘发脉冲驱动电机的次数为v-b次，每过a+1个孔光电编码盘发脉冲驱动电机的次数为b次，且经过a个孔和经过a+1个孔光电编码盘发脉冲的频率均匀交替执行。

优选的，所述光电编码盘的孔数为400、600或800。

优选的，所述光电编码盘的孔数m和速度等级数s存在以下关系：

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法，实现步进电机的输出速度从最高到最低等间距分割，而且调速范围更宽更灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为光电码盘传感器控制步进电机示意图。

图2附图为现有光电码盘传感器控制步进电机算法示意图。

图3附图为本发明光电码盘传感器控制步进电机算法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种基于光电编码器的步进电机速度调整控制算法，如图3所示，包括：

步骤1：选定光电编码器，并已知光电编码盘孔数m，m＝400,600，或800；

步骤2：设定速度等级数s，其中，从速度等级中设定当前选定速度v，建立当前速度v与所述光电编码盘的孔数m的关系：

(a)：若表示能够整除，则每过a个孔光电编码盘发脉冲驱动一次电机；

(b)：若不能整除，存在余数b，则每过a个孔光电编码盘发脉冲驱动电机的次数为v-b次，每过a+1个孔光电编码盘发脉冲驱动电机的次数为b次，且经过a个孔和经过a+1个孔光电编码盘发脉冲的频率均匀交替执行。例如，a个孔发脉冲的次数经过c次后，经过a+1个孔光电编码盘发脉冲一次，a个孔发脉冲的次数再经过c次后，a+1个孔光电编码盘再发脉冲一次，如此循环，使得a个孔和经过a+1个孔光电编码盘发脉冲的频率均匀交替。

按照本发明上述方法，在光电码盘孔数内按照设定的速度等级依次发出s，s-1，s-2，......1个脉冲，实现步进电机的输出速度从最高到最低等间距分割，解决了现有技术中每经过s，s-1....1个孔发步进脉冲导致步进电机跨度不均匀的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。