T型加减速FPGA专用
对步进电机梯形加减速研究如下
基础公式
v = a * t （1）
v 速度单位：个脉冲/秒
a 加速度单位：个脉冲/2次方秒
t 时间单位：秒
在fpga实际应用中
1、时间t用多少个周期来表示，即t = n * T （2）
n ：周期的个数单位：个
T ：fpga时钟周期单位：S
2、速度v在fpga中也需要用多少个周期来表示，即v = 1秒/( m*T)
（3）
m：周期的个数
做加减速其实就是要实时的知道m就可以
将公式2 和公式3带入公式1 得公式 4
1秒/(m*T) = a*nT （4）
解公式4得
m = 1/(T*T) * 1/a * 1/n
设f 为fpga主频 f = 1/T 则有如下化简
m = f*f * 1/a * 1/n
其中
f已知
1/a已知，f*f *1/a 其实最后可以通过一个常系数来代替，不需要FPGA
计算，可以交给编译器计算。
就剩n了，n是开始加速的时候开始对时钟计数的，直接读取即可
本文主要是记录下自己对梯形加减速的计算，然后看雪毕这小子太纠结了，给他指导下，其他大神见笑了，比如东东哥，宋恒，你们就不用评论了，我知道你们是大神。
步进电机加减速控制
1 加减速控制算法 1．1 加减速曲线 本设计按照步进电机的动力学方程和矩频特性曲线推导出按指数曲线变化的升降速脉冲序列的分布规律，因为矩频特性是描述每一频率下的最大输出转矩，即在该频率下作为负载加给步进电机的最大转矩。因此把矩频特性作为加速范围下可以达到(但不能超过)的最大输出转矩来拟订升降速脉冲序列的分布规律，就接近于最大转矩控制的最佳升降速规律。这样能够使得频率增高时，保证输出最大的力矩，即能够对最大的力矩进行跟随，能充分的发挥步进电机的工作性能，使系统具有良好的动态特性。 由步进电机的动力学方程和矩频特性曲线，在忽略阻尼转矩的情况下，可推导出如下方程： 式中，为转子转动惯量，K为假定输出转矩按直线变化时的斜率，τ为决定升速快慢的时间常数，在实际工作中由实验来确定。fm为负载转矩下步进电机的最高连续运行频率，步进电机必须在低于该频率下运行才能保证不失步。(1)式为步进电机的升速特性，由此方程可绘制出电机升速曲线。(1)式表明驱动脉冲的频率f应随时间t作指数规律上升，这样就可以在较短的时间内使步进电机的转速上升至要求的运行速度。鉴于大多数的步进电机的矩频特性都近似线性递减的，所以上述的控制规律为最佳。 1．2 加减速离散处理 在本系统中，FPGA使用分频器的方式来控制步进电机的速度，升降速控制实际上是不断改变分频器初载值的大小。指数曲线由于无法通过程序编制来实现，可以用阶梯曲线来逼近升速曲线，不一定每步都计算装载值。 如图l所示，纵坐标为频率，单位是步/秒，其实反映了转速的高低。横坐标为时间，各段时间内走过的步数用N来表示，步数其实反映了行程。图中标出理想升速曲线和实际升速曲线。
基于单片机的步进电机加减速的控制方法_李世忠
X 基于单片机的步进电机加减速的控制方法 李世忠,雷秀 (内蒙古工业大学,内蒙古呼和浩特010062) 摘要:根据步进电机驱动负载对加减速响应的高速要求,本文提出了一种基于单片机的步进电机加减速离散控制方法,经实验验证该方法可以解决步进电机快速加减速控制中常见的失步、堵转、噪声等问题。 关键词:单片机;步进电机;加减速控制;离散 中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1007)6921(2005)07)0122)02 引言 步进电机具有快速启停能力强,精度高,转速容易控制的特点,在工业过程控制及仪表等领域中越来越得到广泛应用。但是在实际运行过程中,由于启动和停止控制不当,步进电机会出现启动时抖动和停止时过冲现象,影响了控制精度,尤其步进电机工作在频繁启动和停止时,这种现象就更为明显。因此步进电机的快速启动和停止控制仍是研究的课题之一,作者在完成/全闭式数控功率匹配液压节能技术0课题中,对步进电机的启动、停止控制进行研究,提出了一种基于单片机控制的步进电机加减速离散控制方法。经多次运行,达到预期目标。 1加减速曲线 步进电机的运行一般要经过加速、匀速、减速三个阶段。步进电机加减速曲线如图1所示,在图中,纵坐标是频率f,单位为脉冲/秒或步/秒,本质上是速度,横坐标是时间,单位为秒。步进电机以f0频率启动后,以加速度a加速,至t1时刻后达到最高运行频率f h,然后匀速运行,至t2时刻以加速度-a 减速,在t e时刻电机停转,总的步数为N,在停留t s 秒后重复前面的过程。其中从静止加速到最高运行频率和从最高运行频率到停止是控制的关键,通常采用匀加速和匀减速控制。 由图1可知加速阶段是个线性加速过程,其中频率和时间的关系可以表示如下: f=f0+at(1) 式中:f是瞬时速度(频率);f0是启动速度(频率);a是加速段;t 是加速时间。 图1步进电机加减速速度 2加减速过程的离散化处理 若单片机采用定时器中断方式来控制步进电机的速度,则加减速控制实际上是靠不断改变定时器的装载值的大小来实现的。考虑到单片机资源(字长)和编程的方便,不一定每步都计算定时器重装值,可以采用阶梯曲线来逼近加减速曲线[2],如图2所示,采用离散法将加减速曲线离散化,离散化以后速度是分档上升的,而且每升一档都要在该档(台阶)保持一段时间,保持这个速度稳定运行几个脉冲后才再升一级,这就克服了步进电机转子的转动惯量所引起的速度滞后,只有当实际运行速度达到了以后才能急速加速,实际上这也是局部速度误差的自动纠正。 由式(1)可知加速算法为 f r=f0+at r(2) 实际控制系统中,当最高运行频率为fh时,由(2)式可以算出加速时间 t r=(f h-f0)/a(3) 将加速段均匀的离散为n段,由式(3)可知上升时间为t r,则相邻两次速度变化的时间间隔为 122内蒙古科技与经济NMG KJYJJ X收稿日期:2004年12月27日 作者简介:李世忠(1977)),男,内蒙古工业大学机械电子工程专业,硕士。内蒙古自治区自然科学基金项目/液压系统能耗辨识与高效传动技术0[2001-10902-02]资助。
S曲线加减速控制方法研究
万方数据
万方数据
万方数据
S曲线加减速控制方法研究 作者：朱晓春， 屈波， 孙来业， 汪木兰， ZHU Xiao-chun， QU Bo， SUN Lai-ye， WANG Mu-lan 作者单位：南京工程学院,自动化系,江苏,南京,211167 刊名： 中国制造业信息化 英文刊名：MANUFACTURING INFORMATION ENGINEERING OF CHINA 年，卷(期)：2006,35(23) 被引用次数：8次 参考文献(2条) 1.赵巍;王太勇;万淑敏基于NURBS曲线的加减速控制方法研究[期刊论文]-中国机械工程 2006(01) 2.朱晓春;吴祥;任浩数控技术 2006 本文读者也读过(10条) 1.林晓新.吴小洪.曹占伦.姜永军S曲线加减速控制在LED粘片机中的应用[期刊论文]-机械制造2008,46(5) 2.胡磊.林示麟.徐建明.董辉.HU Lei.LIN Shi-lin.XU Jian-ming.DONG Hui S曲线加减速速度控制新方法[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术2010(1) 3.张碧陶.高伟强.沈列.阎秋生.ZHANG Bitao.GAO Weiqiang.SHEN Lie.YAN Qiusheng S曲线加减速控制新算法的研究[期刊论文]-机床与液压2009,37(10) 4.李晓辉.邬义杰.冷洪滨.LI Xiao-hui.WU Yi-jie.LENG Hong-bin S曲线加减速控制新方法的研究[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术2007(10) 5.吴小洪.林晓新.曹占伦.姜永军.袁喜林.Wu Xiaohong.Lin Xiaoxin.Cao Zhanlun.Jiang Yongjun.Yuan XiLing 三极管粘片机S曲线加减速控制[期刊论文]-半导体技术2008,33(3) 6.郝双晖.宋芳.郝明晖.宋宝玉.HAO Shuanghui.SONG Fang.HAO Minghui.SONG Baoyu参数限制快速求解S曲线加减速控制算法研究[期刊论文]-制造技术与机床2008(7) 7.黄艳.李家霁.于东.彭健钧.HUANG Yan.LI Jiaji.YU Dong.PENG Jianjun CNC系统S型曲线加减速算法的设计与实现[期刊论文]-制造技术与机床2005(3) 8.郭新贵.李从心S曲线加减速算法研究[期刊论文]-机床与液压2002(5) 9.史旭光.胥布工.李伯忍.SHI Xuguang.XU Bugong.LI Boren基于圆整误差补偿策略的S曲线加减速控制研究与实现[期刊论文]-机床与液压2008,36(11) 10.关于数控系统加减速控制的研究[期刊论文]-科学技术与工程2009,9(22) 引证文献(8条) 1.魏月.权建洲.张海涛RFID标签封装设备的桁架轨迹规划[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术 2011(1) 2.李建伟.林浒.孙玉娥基于S曲线加减速的NURBS实时插补前瞻控制方法[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术2009(11) 3.关于数控系统加减速控制的研究[期刊论文]-科学技术与工程 2009(22) 4.谢剑云数控系统加减速控制方法研究现状[期刊论文]-机械管理开发 2009(5) 5.张碧陶.高伟强.沈列.阎秋生S曲线加减速控制新算法的研究[期刊论文]-机床与液压 2009(10) 6.于金刚.林浒.张晓辉.黄艳.盖荣丽一种新型的Jerk连续加减速控制方法研究[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术 2009(8) 7.郑寿庆.刘婷婷.侯书林.周惠兴基于RTLinux的数控系统螺纹加工关键技术研究[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术 2009(4)
控制直流电机加减速
控制直流电机加减速，正反转 /*********************************************************************** ****** 实验目的：按键控制直流电机的正反转，加速，减速。 2011.09.04 21:11 ************************************************************************ *****/ #include
根据FPGA技术完成对加减速控制器的设计
根据FPGA技术完成对加减速控制器的设计 引言 几十年来，数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展，为步进电机的应用开辟了广阔的前景。由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。此外，步进电机还广泛应用于诸如打印机、雕刻机、绘图仪、绣花机及自动化仪表等。正因为步进电机的广泛应用，对步进电机的控制的研究也越来越多，在启动或加速时若步进脉冲变化太快，转子由于惯性而跟随不上电信号的变化，产生堵转或失步；在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。为防止堵转、失步和超步，提高工作频率，要对步进电机进行升降速控制。本文介绍一个用于自动磨边机的步进电机升降速控制器，由于考虑了通用性，它可以应用于其他场合。 从步进电机的矩频特性可知，步进电机的输出转矩随着脉冲频率的上升而下降，启动频率越高，启动转矩就越小，带动负载的能力越差，启动时会造成失步，而在停止时又会发生过冲。要使步进电机快速的达到所要求的速度又不失步或过冲，其关键在于使加速过程中加速度所要求的转矩既能充分利用各个运行频率下步进电机所提供的转矩，又不能超过这个转矩。因此，步进电机的运行一般要经过加速、匀速、减速三个阶段，要求加减速过程时间尽量的短，恒速时间尽量长。特别是在要求快速响应的工作中，从起点到终点运行的时间要求最短，这就必须要求加速、减速的过程最短，而恒速时的速度最高。而以前升速和降速大多选择按直线规律，采用这种方法时，它的脉冲频率的变化有一个恒定的加速度。在步进电机不失步的条件下，驱动脉冲频率变化的加速度和步进电机转子的角加速度成正比。在步进电机的转矩随脉冲频率的上升保持恒定时，直线规律的升降速才是理想的升降速曲线，而步进电机的转矩随脉冲频率的上升而下降，所以直线就不是理想的升降速曲线。因此，按直线规律升降速这种方法虽然简单，但是它不能保证在升降速的过程中步进电机转子的角加速度的变化和它的输出力矩变化相适应，不能最大限度的发挥电机的加速性能。本系统寻求一种基于FPGA控制的按指数规律升降速的离散控制算法，经多次运行，达到预期目标。
数控机床加减速控制相关资料(doc 32页)(正式版)
绪论 计算机数控技术（Computer Numerical Control）集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础。他的广泛使用给机械制造业生产方式、产业结构、管理方式带来深刻的变化。数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代CAD/CAM，FMS，CIM等也都是以数控技术为基础。因此数控技术水平的高低已成为衡量一个国家工业自动化的重要标志。 数控系统是数控技术的核心，也是数控发展的关键技术其，其功能强弱、性能优劣直接影响着数控设备的加工质量和效能发挥，对整个制造系统的集成控制、高效运行、更新发展都具有至关重要的影响。因此，数控系统技术不仅作为数控发展的先导技术，而且作为制造业的基础性战略技术，越来越受到世界各国的重视。 为更好的满足市场和科学技术发展的需要，满足现代制造技术对数控技术提出的要求，当今数控技术呈现新的发展趋势[3][4]。 1、高精度、高速度 尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也不断变化。目前正在向着精度和速度的极限发展，其中进给速度已到达每分钟几十米乃至数百米。 2、智能化 智能化是为了提高生产的自动化程度。智能化不仅贯穿在生产加工的全过程（如智能编程、智能数据库、智能监控），还要贯穿在产品的售后服务和维修中。即不仅在控制机床加工时数控系统是智能的，就是在系统出了故障，诊断、维修也都是智能的，对操作维修人员的要求降至最低。 3、软硬件的进一步开放 数控系统在出厂时并没有完全决定其使用场合和控制加工的对象，更没
三菱变频器多级加减速控制
145 1．熟悉变频器的基本使用控制要求。 2. 掌握变频器多级加减速速控制的连接和参数设置。 3．掌握面板设置和外端子操作的多级加减速控制操作 技能。 [基础知识] 三菱变频器FR-A740-2.2k-CHT 的多级加减速控制共有三级加减速运行时间的设定。通过外部接线端子的控制可以运行在不同级别的加减速时间上，在需要多种加减速时间的生产工艺和机械设备中得到广泛应用。 一、FR-A740-2.2K-CHT 三菱变频器点动控制线路的连接 1．主电路的连接 （1）输入端子R/L1、S/L2、T/L3接三相电源。 （2）输出端子U 、V 、W 接电动机，输入、输出端子的接线图参照图2－1－1所示。 2. 多级加减速控制回路的连接如图2－7－1所示。变频器端子接线图如图2-7-2所示。 第二章 通用变频器的基本应用 学习目标 。本章的学习目标： 1．掌握变频器的基本应用技能知识。 学习目的 第七节 变频器的多级加减速控制
图2－7－1多级加减速控制接线图 图2-7-2 变频器端子接线图 二、相关功能参数的含义详解及设定操作技能 1．参数设定 按表2-7-1、2-7-2设定相关参数。 表2-7-1多级加减速参数设定表 参数代码功能设定数据 146
2－7－2运行状态与接线端子对照表 2．参数含义详解及设定操作 （1）Pr.44 第二加速时间、Pr.45 第二减速时间此参数为多段速应用中，第二加减时间的设定值。即与RT端子配合，当RT信号为ON时，第二加减速时间有效。 设定范围 7.5kW以下为0～3600s；11kW以上为0～360s。当Pr.45设为9999时为加 147
加减速控制
目录 加减速控制 (2) （1）前加减速控制 (2) 1)线性加减速处理 (2) 2）终点判别处理 (3) （2）后加减速控制 (3) （3）优缺点 (4)
加减速控制 加减速控制大多采样软件来实现，以便使系统的速度控制更为灵活方便。 前加减速控制：加减速控制可以在插补前进行。 后加减速控制：加减速控制可以在插补后进行。 （1）前加减速控制 前加减速控制是对编程的F 指令值即合成速度进行控制。首先要计算出稳定速度Fs 和瞬时速度Fi 。 稳定速度——就是系统处于恒定进给状态时，在一个插补周期内每插补一次的进给量。实际上就是编程给定F 值（mm/min ）在每个插补周期T （ms ）的进给量。 考虑调速方便，设置了快速和切削进给的倍率开关，其速度系数设为K （％），可得Fs 的计算公式为： 稳定速度计算结束后，要进行速度限制检查，如稳定速度超过由参数设定的最高速度，则取限制的最高速度为稳定速度。 瞬时速度——就是系统每个插补周期的实际进给量。 当系统处于恒定进给状态时，瞬时速度Fi ＝Fs ； 当系统处于加速状态时，瞬时速度Fi