一种步进电机的插补操作控制方法、装置和终端设备制造方法及图纸

技术编号:35532024 阅读:87 留言:0更新日期:2022-11-09 14:56
本申请提供一种步进电机的插补操作控制方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质,方法包括:获取步进电机的初始频率和加速度值;根据初始频率和加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率;在与插补时序对应的插补时间点,利用与插补时序对应的目标插补频率控制步进电机进行插补操作。本方案能够提高步进电机的运行精准度。进电机的运行精准度。进电机的运行精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机的插补操作控制方法、装置和终端设备


[0001]本申请涉及工业控制
,尤其涉及一种步进电机的插补操作控制方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前,随着工业技术的快速发展,步进电机的应用越来越广泛。例如,在3D打印机或者数控机床等工业设备中,基于直线加减速法控制步进电机加减速运行,以使得3D打印机或者数控机床实现对应的功能。
[0003]如图1为传统技术方案中步进电机在加减速阶段对应的频率曲线图,步进电机的运行频率随时间变化的公式为:f(t)=at+f0;其中,a表示步进电机的加速度值,t表示步进电机的运行时间,f0表示步进电机的初始频率。
[0004]在实际操作中,为了进一步提高工业设备所生产的工件的精度,需要对工件或者工业设备中的刀具的运动轨迹进行插补操作,即需要对用于控制工件或者刀具运动的步进电机的运动轨迹进行插补操作。运动轨迹可以近似为若干条很小的直线段,对应确定出的插补路径也是离散的,也就是说,插补路径对应的各个插补段的频率并不是连续变化的,可以通过确定每一个插补段的插补频率实现插补操作。
[0005]图2为传统技术方案中步进电机在加速阶段的插补频率变化示意图;插补段的频率一般通过脉冲控制,每一个插补段的长度固定相同,对应的每个脉冲的面积为1。传统技术方案中,在计算插补频率时,一般是将插补频率的变化过程看作连续变化过程,并根据公式f(t)=at+f0周期定时计算出离散的频率,即得到插补周期对应的插补频率。并且,在实际应用中,通过公式转换,可以按照定时累加的方式更新插补频率:f
n
=f
n
‑1+Δf;其中,Δf表示插补周期内频率的变化量。
[0006]但是,在按照传统的技术方案进行插补操作时,在周期定时确定出插补频率后,按照计算出的插补频率进行插补操作,即执行插补操作的时间相对规划进行插补操作的时间之间存在一定的误差,因此将导致实际插补操作对应的插补频率与规划的插补频率之间的误差大;并且定时根据上一时间点的插补频率计算当前时间点的插补频率,可能存在在需要控制插补操作时,当前时间点对应的插补频率未更新,则需要按照上一时间点的插补频率进行插补控制,这将导致步进电机的实际加速度值无法达到预设值;另外,将导致在预设时长内无法将规划的插补频率发送完,因此会在最后时刻连续按照上一时间点的插补频率进行插补控制,造成速度控制的误差。
[0007]因此,如何提高步进电机的运行精准度,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本申请的目的在于提供一种步进电机的插补操作控制方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质,旨在解决提高步进电机的运行精准度的问题。
[0009]第一方面,本申请提供了一种步进电机的插补操作控制方法。所述方法包括:
[0010]获取步进电机的初始频率和加速度值;
[0011]根据所述初始频率和所述加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率;
[0012]在与所述插补时序对应的插补时间点,利用与所述插补时序对应的目标插补频率控制所述步进电机进行插补操作。
[0013]在其中一个实施例中,所述根据所述初始频率和所述加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率,包括:
[0014]根据所述初始频率和所述加速度值,确定与当前插补时序对应的当前中间频率;
[0015]获取与所述当前插补时序对应的上一插补时序的上一中间频率;
[0016]根据所述当前中间频率和所述上一中间频率,确定与所述当前插补时序对应的目标插补频率。
[0017]在其中一个实施例中,所述根据所述初始频率和所述加速度值,确定与当前插补时序对应的当前中间频率,包括:
[0018]根据所述初始频率确定初始总累加值;
[0019]根据所述加速度值确定累加因子;
[0020]获取与当前插补时序对应的上一插补时序的上一总累加值;首次计算的当前插补时序的上一总累加值为所述初始总累加值;
[0021]根据所述上一总累加值和所述累加因子,确定所述当前插补时序的当前总累加值;
[0022]根据所述当前总累加值确定与所述当前插补时序对应的当前中间频率。
[0023]在其中一个实施例中,所述方法还包括:
[0024]判断当前插补时序对应的插补操作是否满足预设条件;
[0025]若满足,则结束进程;
[0026]若不满足,则返回所述获取与当前插补时序对应的上一插补时序的上一总累加值的步骤。
[0027]在其中一个实施例中,所述预设条件包括插补次数达到预设次数阈值,或者与所述当前插补时序对应的所述目标插补频率达到预设频率阈值。
[0028]在其中一个实施例中,所述获取步进电机的初始频率和加速度值,包括:
[0029]获取步进电机的运行轨迹对应的当前路径段和下一路径段;
[0030]根据所述当前路径段和所述下一路径段进行运动轨迹规划,得到规划路径;
[0031]根据所述规划路径确定所述步进电机的初始频率和加速度值。
[0032]在其中一个实施例中,若所述步进电机为3D打印机中的步进电机,所述方法还包括:
[0033]根据所述目标插补频率确定所述3D打印机中挤出打印材料的挤出速度。
[0034]第二方面,本申请还提供了一种步进电机的插补操作控制装置。所述装置包括:
[0035]获取模块,用于获取步进电机的初始频率和加速度值;
[0036]确定模块,用于根据所述初始频率和所述加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率;
[0037]插补控制模块,用于在与所述插补时序对应的插补时间点,利用与所述插补时序对应的目标插补频率控制所述步进电机进行插补操作。
[0038]第三方面,本申请还提供了一种终端设备。所述终端设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
[0039]第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
[0040]本申请实施例提供的一种步进电机的插补操作控制方法,获取步进电机的初始频率和加速度值,并根据初始频率和加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率;在与插补时序对应的插补时间点,利用与插补时序对应的目标插补频率控制步进电机进行插补操作;可见,本方案是利用初始频率和加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率,因此可提前确定出与各插补时序对应的目标插补频率,进而可以在与插补时序对应的插补时间点控制步进电机进行插补操作,避免了执行插补操作相对规划进行插补操作之间的时间误差,从而避免了由于插补操作延迟导致的运动控制误差;并且,本方案在与插补时序对应的插补时间点控制步进电机进行插补操作,因此能够精本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种步进电机的插补操作控制方法,其特征在于,所述方法包括:获取步进电机的初始频率和加速度值;根据所述初始频率和所述加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率;在与所述插补时序对应的插补时间点,利用与所述插补时序对应的目标插补频率控制所述步进电机进行插补操作。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始频率和所述加速度值,确定与各插补时序分别对应的目标插补频率,包括:根据所述初始频率和所述加速度值,确定与当前插补时序对应的当前中间频率;获取与所述当前插补时序对应的上一插补时序的上一中间频率;根据所述当前中间频率和所述上一中间频率,确定与所述当前插补时序对应的目标插补频率。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始频率和所述加速度值,确定与当前插补时序对应的当前中间频率,包括:根据所述初始频率确定初始总累加值;根据所述加速度值确定累加因子;获取与当前插补时序对应的上一插补时序的上一总累加值;首次计算的当前插补时序的上一总累加值为所述初始总累加值;根据所述上一总累加值和所述累加因子,确定所述当前插补时序的当前总累加值;根据所述当前总累加值确定与所述当前插补时序对应的当前中间频率。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:判断当前插补时序对应的插补操作是否满足预设条件;若满足,则结束进程;若不满足,则返回所述获取与当前插补时序对应的上一插补时序的上一总累加值的步骤。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘云熊志伟张宁
申请(专利权)人:深圳市海浦蒙特科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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