專利名稱：一種步進電機步距角補償方法
技術領域：
本發(fā)明屬于步進電機驅動電路技術領域，涉及一種步進電機步距角補償方法。
背景技術：
無論是哪種類型的步進電機細分驅動器，為了達到細分目的，都要使最終輸出電流按一定規(guī)律變化，這一規(guī)律就是“細分函數”，但由于步進電機齒槽情況、鐵芯材料、邊界條件等因素的存在會導致氣隙磁場偏離預期情況，而且，由于電機軸承等固定、安裝、聯接的部件而存在一定的摩擦力矩，電機的失調角隨之變化，造成微步距角并不均勻，從而需要對繞組電流值進行優(yōu)化，設計優(yōu)化模型，對細分函數進行補償，否則在開環(huán)控制時，微步距角的不均勻性將極大地降低開環(huán)系統(tǒng)的線性定位精度。在本發(fā)明以前的現有技術中，由于控制方式不夠靈活，在硬件上很難對細分函數進行補償，因此多篇文獻當中只提到需要對細分函數進行補償，但目前還沒有具體高精度補償能夠達到本發(fā)明所能達到的接近無限細分的方法的問世。

發(fā)明內容
針對發(fā)明上述現有技術狀況，本發(fā)明的目的在于，提供一種步進電機步距角補償方法，使步進電機可以達到接近無限細分的功能，對步進電機步距角進行微步調整，可以使步進電機的步距角更均勻。本發(fā)明一種步進電機步距角補償方法，其特征在于設定細分驅動器的細分數和步距角；用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量步距角變化；根據測量結果建立步距角誤差模型，微步調整補償步距角誤差，精確控制步進電機轉動位置；具體步驟如下步驟1 設定細分驅動器的細分數和步距角
已知所使用的步進電機的齒距角為χ，設定的細分數N，則每一微步對應的微步距角1，
設定步距角α，(α>|并且是丟的整倍數)，步進電機轉過一個步距角α實際上需要走^ NN%
微少；式中α-步距角；N-細分數 N ；χ-齒距角，與使用的步進電機有關；步驟2 用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量位置誤差δ η 步驟3 根據測量結果建立步距角誤差誤差模型δ (η)；對應第η步，設實際位置
與理想位置的誤差為δ (η)，則δ (η)可由測量列δ。、δ^ δ2.....δ ^通過傅里葉逼近
得到，即
權利要求
1.一種步進電機步距角補償方法，其特征在于設定細分驅動器的細分數和步距角； 用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量步距角變化；根據測量結果建立步距角誤差模型，微步調整補償步距角誤差，精確控制步進電機轉動位置；具體步驟如下步驟1 設定細分驅動器的細分數和步距角已知所使用的步進電機的齒距角為X，設定的細分數N，則每一微步對應的微步距角 f，設定步距角α，(α>#并且是f的整倍數)，步進電機轉過一個步距角α實際上需要走 α·Ν——微步；式中α-步距角； N-細分數N;χ -齒距角，與使用的步進電機有關；步驟2 用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量位置誤差δ η 步驟3 根據測量結果建立步距角誤差誤差模型δ (η)；對應第η步，設實際位置與理想位置的誤差為S (η)，則δ (η)可由測量列δ。、δ” δ2.....Siri通過傅里葉逼近得到，即
2.根據權利要求1所述的一種步進電機步距角微步調整的補償方法，其特征在于步驟2中所述的用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量位置誤差δ η的具體步驟為步驟2. 1 架設測試儀器，系統(tǒng)通電；步驟2. 2 步進電機細分驅動器驅動步進電機走一步；步驟2. 3 測量步進電機的步距角；步驟2. 4 重復步驟2. 2、步驟2. 3直至步進電機至少轉過一個齒距角； 步驟2. 5 得到步距角的變化規(guī)律；共得到Ii1組數據，由此可計算出第η步實際位置與理想位置η α的誤差δη。全文摘要
本發(fā)明涉及一種步進電機步距角補償方法，其特征在于設定細分驅動器的細分數和步距角；用精度比步進電機步距角高一個數量級的測量系統(tǒng)測量步距角變化；根據測量結果建立步距角誤差模型，微步調整補償步距角誤差，精確控制步進電機轉動位置；本發(fā)明同現有技術相比，可使步進電機細分數連續(xù)變化、無限細分、無級調速、且步進電機的細分倍數可達17179869184倍，可對步進電機的步距角進行靈活補償且使步距角更加均勻，控制和驅動方式更加靈活，通過補償前后實際測量結果表明，采用“微步調整虛擬補償”進行步距角修正的效果非常顯著。
文檔編號H02P8/22GK102158161SQ20111004103
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權日2011年2月21日
發(fā)明者仲啟媛, 張志利, 譚立龍 申請人:中國人民解放軍第二炮兵工程學院