电机驱动方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电机驱动方法及系统，包括：获取电机的运动参数及电机的驱动信号，运动参数包括运动速度、运动步数及运动方向；基于电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，或基于驱动信号和电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；基于目标细分档位和运动步数确定正弦表驱动单元中表项的移动步数，并基于运动方向和运动速度确定正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度；基于正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度并基于正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，以控制电机以转动角度向目标转动方向进行转动。本发明专利技术解决了电机在高速或低温环境中由于出现力矩不足而导致电机失步的问题。

Motor driving method and system

【技术实现步骤摘要】
电机驱动方法及系统
本专利技术涉及电机驱动领域，尤其涉及一种电机驱动方法及系统。
技术介绍
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，以达到调速的目的。为改善步进电机的综合使用性能，步进电机多采用细分驱动控制技术。它是通过控制各相绕组中的电流，使它们按一定的规律上升或下降，即在零电流到最大电流之间形成多个稳定的中间电流状态，相应的合成磁场矢量的方向也将存在多个稳定的中间状态，且按细分步距旋转。其中，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，合成磁场矢量的方向决定了细分后步距角的大小。公告号CN107769643A的中国专利技术专利公开了一种步进电机控制方法，在该现有技术中通过总微细分脉冲数和实时运行速度通过直线插补原理计算出每个脉冲宽度调制周期的内部微脉冲数控制生成对应的脉冲宽度调制信号以控制电机运行，但是该现有技术明显存在电机失步的问题。有鉴于此，有必要对现有技术中的电机驱动方案予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电机驱动方法及系统，以解决电机在高速或低温环境中由于出现力矩不足而导致电机失步的问题，并且解决在电机处于低速运动时产生抖动的问题。为实现上述目的，本专利技术是这样实现的：第一方面，提供了一种电机驱动方法，包括：获取电机的运动参数以及电机的驱动信号，所述运动参数包括运动速度、运动步数以及运动方向；基于所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，或基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；基于所述目标细分档位和所述运动步数确定所述正弦表驱动单元中表项的移动步数，并基于所述运动方向和所述运动速度确定所述正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度；基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度，并基于所述正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，以控制电机以所述转动角度向所述目标转动方向进行转动。第二方面，提供了一种电机驱动系统，包括：运动控制器，用于获取电机的运动参数，以基于所述运动参数中的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，所述运动参数包括运动速度、运动步数以及运动方向；A/D转换器，用于获取电机的驱动信号，以基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；正弦表驱动单元，用于基于所述目标细分档位和所述运动步数确定所述正弦表驱动单元中表项的移动步数并基于所述运动方向和所述运动速度确定所述正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度，以基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度并基于所述正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，控制电机以所述转动角度向所述目标转动方向进行转动。第三方面，提供了一种电机驱动装置，包括：获取单元，用于获取电机的运动参数以及电机的驱动信号，所述运动参数包括运动速度、运动步数以及运动方向；档位确定单元，用于基于所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，或基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；表项移动单元，用于基于所述目标细分档位和所述运动步数确定所述正弦表驱动单元中表项的移动步数，并基于所述运动方向和所述运动速度确定所述正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度；控制单元，用于基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度并基于所述正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，以控制电机以所述转动角度向所述目标转动方向进行转动。第四方面，本专利技术还提供一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。第五方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。本专利技术实施例的有益效果为：本专利技术实施例的电机驱动方法根据所获取的电机运动速度(或根据所获取的驱动信号和电机运动速度)确定正弦表驱动单元的目标细分档位，然后根据电机的运动步数和目标细分档位确定正弦表驱动单元中表项的移动步数，并根据电机的运动方向和运动速度确定正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度，以根据正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度，并根据正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，从而控制电机以转动角度向目标转动方向转动。如此，本专利技术实施例的正弦表驱动单元的目标细分档位是通过所获取的电机运动速度(或根据所获取的驱动信号和电机运动速度)进行确定，因此能够在电机处于高速运动时增加力矩，以避免电机失步，解决了电机在高速或低温环境中由于出现力矩不足而导致电机失步的问题，并且在电机处于低速运动时降低力矩，以保证电机运动处于平滑状态，避免电机在运动过程中产生抖动。附图说明图1为本专利技术一个实施例的电机驱动方法的示意性流程图；图2为本专利技术另一个实施例的电机驱动方法的示意性流程图；图3为根据本专利技术一个实施例的增加细分前的示意性电流波形图；图4为图3中A处的示意性放大图；图5为本专利技术另一个实施例的增加细分后的示意性电流波形图；图6为图5中A’处的示意性放大图；图7为本专利技术一个实施例的24细分的示意性原理图；图8为本专利技术一个实施例的脉宽调制信号占空比的示意性波形图；图9为本专利技术一个实施例的电机驱动系统的示意性结构原理图；图10为本专利技术一个实施例的脉宽调制输出单元输出的经由RC滤波的示意性波形图；图11为本专利技术一个实施例的电机驱动系统与电机的示意性连接结构图；图12为本专利技术另一个实施例的电机驱动系统与电机的示意性连接结构图；图13为本专利技术一个实施例的电机驱动装置的示意性结构框图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。以下结合附图，详细说明本专利技术各实施例提供的技术方案。图1为本专利技术一个实施例的电机驱动方法的示意性流程图，以解决电机在高速或低温环境中出现力矩不足而导致电机失步的问题，并且在电机处于低速运动时降低力矩，以保证电机运动处于平滑状态，避免电机在运动过程中产生抖动。本专利技术实施例的电机驱动方法可应用于电机驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取电机的运动参数以及电机的驱动信号，所述运动参数包括运动速度、运动步数以及运动方向；/n基于所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，或基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；/n基于所述目标细分档位和所述运动步数确定所述正弦表驱动单元中表项的移动步数，并基于所述运动方向和所述运动速度确定所述正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度；/n基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度并基于所述正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，以控制电机以所述转动角度向所述目标转动方向进行转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电机的运动参数以及电机的驱动信号，所述运动参数包括运动速度、运动步数以及运动方向；
基于所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，或基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位；
基于所述目标细分档位和所述运动步数确定所述正弦表驱动单元中表项的移动步数，并基于所述运动方向和所述运动速度确定所述正弦表驱动单元中表项的移动方向和移动速度；
基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度并基于所述正弦表驱动单元中表项的移动方向确定电机的目标转动方向，以控制电机以所述转动角度向所述目标转动方向进行转动。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述驱动信号和所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，包括：
对所述驱动信号进行频谱分析得到频谱分析值；
在所述电机的运动速度低于预设速度值时，基于所述频谱分析值确定当前运动频率幅值和倍频分量的幅值；
基于所述当前运动频率幅值和所述倍频分量的幅值确定所述当前运动频率幅值与所述倍频分量的幅值之和的比值，以基于所述比值确定所述正弦表驱动单元的目标细分档位。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述比值确定所述正弦表驱动单元中表项的目标细分档位，具体为：
若所述比值高于预设最高值，则将当前细分档位增加一个细分档位作为所述目标细分档位；
若所述比值低于预设最低值，则将当前细分档位减小一个细分档位作为所述目标细分档位。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电机的运动速度确定正弦表驱动单元的目标细分档位，包括：
在所述电机的运动速度高于预设速度值时，将预设细分档位确定为所述正弦表驱动单元中表项的目标细分档位。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述正弦表驱动单元中表项的移动步数得到电机的转动角度，包括：
将所述正弦表驱动单元中表项对应的相位幅值确定为脉宽调制输出信号的占空比，以基...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州智感电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32