一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法，所述方法包括：获取位置检测传感器采集的执行机构当前位置，并获取与当前位置、距离当前位置预设长度的第一历史位置及距离当前位置两倍预设长度的第二历史位置对应的步进电机的实际运行参数与目标运行参数误差值；根据当前位置、第一历史位置及第二历史位置对应步进电机的实际运行参数与目标运行参数误差值，利用预设增量式PID误差计算公式计算得出步进电机运行参数修正值；根据步进电机运行参数的修正值通过步进电机驱动模块驱动步进电机修正当前位置对应步进电机工作状态。解决了现有的核酸提取工作站在核酸提取过程中无法准确送达核酸到目标位置造成核酸洒落的问题。

A stepping motor driver and control method for nucleic acid extraction workstation

The invention relates to a stepping motor driving device and a control method for a nucleic acid extraction workstation. The method includes: acquiring the current position of the actuator collected by the position detection sensor, and acquiring the actual operation of the stepping motor corresponding to the current position, the first historical position of the preset length from the current position and the second historical position of twice the preset length from the current position According to the error values of the actual operation parameters and the target operation parameters of the stepper motor corresponding to the current position, the first historical position and the second historical position, the preset incremental PID error calculation formula is used to calculate the correction values of the operation parameters of the stepper motor; according to the correction values of the operation parameters of the stepper motor, the stepper motor is driven by the stepper motor drive module The motor corrects the working state of the stepping motor corresponding to the current position. It solves the problem that the existing nucleic acid extraction workstation can not accurately deliver the nucleic acid to the target position in the process of nucleic acid extraction, causing the nucleic acid to spill.

【技术实现步骤摘要】
一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法
本专利技术涉及核酸提取设备
，尤其涉及一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法。
技术介绍
核酸提取工作站可替代手工操作提取核酸，随着生命科学领域的发展，有极大应用需求。核酸提取工作站中的移液管需要经常性地进行往返运动，步进电机是核酸提取工作站中执行机构的重要驱动元件，通过预设步进电机的步长和步数来控制步进电机，以使得执行机构被步进电机驱动到达预设位置，但由于执行机构和步进电机在长时间使用后，会出现一定的机械移位或形变，因此现有的核酸提取工作站存在高频率使用后执行机构无法准确驱动移液管到达预设位置而造成核酸提取过程中核酸无法准确送达目标位置因而洒落的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置及控制方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，包括微处理器、执行机构、位置检测传感器、步进电机、驱动模块，所述执行机构由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，包括微处理器(1)、执行机构(2)、位置检测传感器(3)、步进电机(4)、驱动模块(5)，所述执行机构(2)由所述步进电机(4)驱动以带动安装于所述执行机构(2)上的移液管移动，所述位置检测传感器(3)安装于所述执行机构(2)，所述驱动模块(5)与所述步进电机(4)电连接，所述微处理器(1)分别与所述位置检测传感器(3)、所述驱动模块(5)电连接；/n所述微处理器(1)用于：/n获取所述位置检测传感器(3)采集的所述执行机构(2)的当前位置，并获取与所述当前位置、距离所述当前位置预设长度的第一历史位置及距离当前位置两倍所述预设长度的第二...

【技术特征摘要】
1.一种用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，包括微处理器(1)、执行机构(2)、位置检测传感器(3)、步进电机(4)、驱动模块(5)，所述执行机构(2)由所述步进电机(4)驱动以带动安装于所述执行机构(2)上的移液管移动，所述位置检测传感器(3)安装于所述执行机构(2)，所述驱动模块(5)与所述步进电机(4)电连接，所述微处理器(1)分别与所述位置检测传感器(3)、所述驱动模块(5)电连接；
所述微处理器(1)用于：
获取所述位置检测传感器(3)采集的所述执行机构(2)的当前位置，并获取与所述当前位置、距离所述当前位置预设长度的第一历史位置及距离当前位置两倍所述预设长度的第二历史位置对应的所述步进电机(4)的实际运行参数与目标运行参数的误差值；
根据所述当前位置、所述第一历史位置及所述第二历史位置对应所述步进电机(4)的实际运行参数与目标运行参数的误差值，利用预设的增量式PID误差计算公式计算得出所述步进电机(4)的运行参数的修正值；
根据所述步进电机(4)的运行参数的修正值通过所述驱动模块(5)驱动步进电机(4)修正所述当前位置对应步进电机(4)的工作状态。


2.如权利要求1所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，所述预设的增量式PID误差计算公式为：
Δu(k)＝KP(E(k)-E(k-1))+KIE(k)+KD((E(k)-E(k-1))-(E(k-1)-E(k-2)))；
其中，KP为比例常数，KI为积分常数，KD为微分常数，E(k)为所述执行机构(2)所述当前位置对应的步进电机(4)运行参数与目标运行参数的误差值，E(k-1)为所述执行机构(2)距离当前位置预设长度的所述第一历史位置对应的步进电机(4)实际运行参数与目标运行参数的误差值，E(k-2)为所述执行机构(2)距离当前位置两倍预设长度的所述第二历史位置对应的步进电机(4)实际运行参数与目标运行参数的误差值。


3.如权利要求1所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，所述微处理器(1)具体用于：
每隔T时间间隔获取一次所述执行机构(2)的当前位置。


4.如权利要求3所述的用于核酸提取工作站的步进电机驱动装置，其特征在于，还包括三个限位检测模块(6)，所述三个限位检测模块(6)依次设置于所述执行机构(2)的左极限位置、中间位置和右极限位置，三个所述限位检测模块(6)分别与所述微处理器(1)电连接；
所述微处理器(1)具体用于：
当识别到所述执行机构(2)运动至所述左极限位置或所述中间位置或所述右极限位置后，在预设长度范围内以各自对应的预设倍率缩小所述T时间间隔。


5.如权利要求1所述的用于核...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦襄培，李俊林，王洪娇，陈林，袁小龙，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42