步进电机在剪板机中升降速控制算法研究

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1、电气传动2016年第46卷第6期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.6步进电机在剪板机中升降速控制的算法研究李东君（南京交通职业技术学院机电工程学院，江苏南京211188）摘要：结合板材切割类中小企业的生产实际，主要分析了步进电机在全自动剪板机中的加减速控制技术，介绍了步进电机的等加速、等减速控制流程图，详细分析了梯形曲线升降速查表算法，在实际生产中，对中小企业进行剪板机的全自动改造具有较强的指导作用。关键词：步进电机；加减速；流程图；梯形曲线；查表算法中图分类号：TP29文献标识码：AStudyontheStepperMotorAccelerati

2、onandDecelerationControlAlgorithmintheCuttingMachineLIDongjun（CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingCommunicationsInstituteofTechnology，Nanjing211188，Jiangsu，China）Abstract:Combiningwiththeactualproductionofplankcuttingclassofsmallandmedium-sizedenterprises，mainlyanalyzedt

3、hesteppermotoraccelerationanddecelerationcontroltechnologyinautomaticcuttingmachine，introducedthesteppermotorequalaccelerationandequaldecelerationcontrolflowchart，trapezoidalcurverisespeedandfallspeedlookuptablealgorithmwasanalyzedindetail，intheactualproduction，automatictransformationo

4、fcuttingplatemachineforsmallandmedium-sizedenterpriseshasastrongguidingrole.Keywords:stepmotor；accelerationanddeceleration；flowchart；trapezoidalcurve；lookuptablealgorithm步进电机在工业控制中广泛应用，主要考虑系，所以加速度与频率也是非线性关系，实际应在升降速过程中失步与过冲问题，以保证在实际用中因转矩下降会造成失步。图1b所示为S型控制过程中平稳无噪音、速度快、准确可靠。文升降速控制曲线，这种是升降

5、速控制的最优选章针对板材加工类企业的实际，基于单片机控制择，原因是电机电磁转矩与转速控制关系接近指［1］技术，在普通剪板机的基础上开发全自动控制系数规律。统，实现自动化加工，提高生产效率。在实际控制过程中发现，升降速控制是开发的主要因素，因此，文章主要结合中小企业实际情况，分析步进电机升降速控制的核心技术，为中小企业进行全自动剪板机的开发改造提供参考。1步进电机的升降速控制曲线步进电机常用的升降速控制曲线如图1所示，实际升降速控制一般由经验和实验获得。图1a所示为直线型匀加匀减速控制曲线，其控制简单，编程方便。直线加速时其加速度不变，故要图1步进电机升降曲线求转矩也

6、不变，但因电机转矩与转速是非线性关Fig.1Stepmotorliftspeedcurves作者简介：李东君（1965-），男，副教授，硕士研究生，Email：xgldj@163.com58李东君：步进电机在剪板机中升降速控制的算法研究电气传动2016年第46卷第6期等问题，通常采用图3b所示的曲线进行时间常数2步进电机升降速控制流程图［4］的计算，fq为起跳频率，fn为定常（工进、快实际生产中，为使系统控制快速、反应敏捷、编进）运动频率，并经过实验进行修正。fq由电机程便捷，一般采取查表法完成速度控制。查表法就的最高空载启动频率求得。实验阶段选用是将离散升降速曲线

7、获取“转速—时间”常数序110BF003型步进电机，其主要参数为：运行频率列，存放在存储器中，重置定时常数，实现升降速控7000Hz，空载启动频率fq空=1500Hz，一般fq=制，如图2所示为其升降速控制流程图，一般降速的fq空/(2-3)，取fq=500Hz。设计中如取快进速［2］方法采用与升速时相同，取升速的逆过程设计。度为v快=3m/min，脉冲当量0.01，可求快进时连续运行频率为v快3000fn===5000Hzδ×600.01×60满足运行频率的使用要求。起始频率f0=0时的情况（慢加速时）。在不考虑起跳频率而直接从fq=0时开始启动时，如图4a所