步進電機S型曲線加減速的實現(xiàn)

之前做電機相關的項目比較少，最近有個項目涉及到步進電機的精確控制，參考了一些資料研究了一下S型曲線加減速，這里總結(jié)一下分享給大家。

• Fcurrent為計算出的當前頻率。

• Fmin為加速的起始頻率。

• Fmax為加速的最大頻率。

• -Flexible*(i - num)/num是對S型曲線進行拉伸變化，其中Flexible代表S曲線區(qū)間（越大代表壓縮的最厲害，中間加速度越大；越小越接近勻加速。理想的S曲線的取值為4-6）。

• i是在循環(huán)計算過程中的索引，從0開始。

• num為 加速脈沖數(shù)/2 大小。

//功能：S加速曲線初始化//參數(shù)1 *pbuff          計算出的定時器的周期//參數(shù)2 fre_max        最大頻率 Hz//參數(shù)3 fre_min        最小頻率 Hz//參數(shù)4 len            加速需要的脈沖數(shù)void CurveS_init(uint16_t *pbuff,uint32_t fre_max,uint32_t fre_min,int16_t len){      int16_t i;      uint16_t flexible =4;floatdelt=fre_max-fre_min;floatdeno;      float melo ;floatfre;
       for(i=0; i       {              melo = flexible* (i-len/2) / (len/2);              deno = 1.0f / (1 + expf(-melo));  //              fre = delt * deno + fre_min;              *pbuff++ = (unsigned short)(TIM2_CLOCK_FREQ / fre);       }
}

//PWM回調(diào)函數(shù)void HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){    Motor.PWMcount++;    SpeedAdjust();//速度調(diào)節(jié)}
//速度調(diào)節(jié)函數(shù)void SpeedAdjust(void){  switch(Motor.Status)  {    /*加速*/                case SPEED_INCREASE:      if(Motor.Count < Motor.CountMax)      {        __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,Period[Motor.Count]);//計算下一個PWM的周期        htim2.Instance->CCR1 = Period[Motor.Count]/2;//占空比50%        Motor.Count++;//加速次數(shù)      }      else      {        Motor.Status = SPEED_STABLE;        Motor.Count--;      }break;    /*勻速*/      case SPEED_STABLE:      if(Motor.PWMcount >= (Motor.PWMneed - Motor.Count))      {            Motor.Status = SPEED_DECREASE;        }break;    /*減速*/      case SPEED_DECREASE:      if(Motor.Count >= 0)      {        __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,Period[Motor.Count]);//計算下一個PWM的周期        htim2.Instance->CCR1 = Period[Motor.Count]/2;        Motor.Count--;        }      if(Motor.PWMcount >= Motor.PWMneed)      {        HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);      }      break;    default :      break;  }

其中Motor是自己定義的一個結(jié)構(gòu)體：

typedef struct{  uint8_t Status;   //狀態(tài)  int32_t Count;     //加減速過程脈沖計數(shù)  int32_t CountMax;  //最大加速脈沖數(shù)  uint32_t PWMcount;//PWM計數(shù)  uint32_t PWMneed; //需要輸出的PWM總數(shù)}Motor_t;

//PWM--需要輸出的脈沖個數(shù)void StartPWM(uint32_t PWM){             Motor.PWMcount = 0;       Motor.PWMneed = PWM;       Motor.Count = 0;       Motor.Status = SPEED_INCREASE;       Motor.CountMax = 300;//初始化加速曲線，最小頻率100，最大頻率10K,加速脈沖數(shù)300CurveS_init(Period,10000,100,Motor.CountMax);       __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,Period[0]);       htim2.Instance->CCR1 = Period[0];       HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);  //啟動定時器PWM輸出}