STM32F103步进电机梯形匀加速算法

2024-06-03 15:53:39

最近公司的一个项目用带驱动器的步进电机，奈何，经理让我搞个匀加速的启动和停止。以前从来没考虑过算法的我，走了很多弯路，不过最后还是解决了这个问题。

梯形加减速应该是指数加速算法和S型加速算法中最简单也最容易实现的一个算法。

（图画的不好见谅）
在加速阶段和减速阶段将时间分成很多等分，这样由vt关系可得，s=v*t就是单位时间内，发送给步进电机的脉冲数（我的细分数1000，也就是1000个脉冲一圈，为了方便解释，将脉冲数理解成距离，因为脉冲数也可以换算成距离，根据带动的齿轮之类的。）

在我的代码中我是将加速阶段分成了10个相等的时间段，由宏定义表示

硬件资源

STM32的PWM波（间接驱动驱动器），定时器外部时钟模式2（发送脉冲多少脉冲值的计数）

软件设计

要求，主板每次发送一定得脉冲让步进电机运转一定的距离，奈何启动频率过高，会让步进电机还没建立磁场下一个脉冲就来了，以至于脉冲与目标行动的距离出现误差，于是就需要匀加速。

这里我用了一个结构体，在代码中注释都很清楚。

那么，开始的第一步，就是计算好需要的脉冲值
(START_FT+(START_F(ADD_SPEED1)T+…+(START_F(ADD_SPEED9)T)/10002

而我们设定好一个起始的频率，和一个目标频率，还有时间段的长度，以及加速次数，就可以计算出满足加速和减速阶段的最小脉冲值。
如果不满足这个脉冲值，会造成步进电机停止的时候不是以最小的频率停止。
达到目标频率后要以目标频率去匀速运动

剩下的就是代码中对，每次加速的时刻的判断，和每次减速时刻的判断

而代码中，对目标频率，起始频率，加速时间，加速次数都可以直接修改宏定义就可以了。

源码和参考资料链接
https://download.csdn.net/download/weixin_42783751/11117775

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