如何使用STM32進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)離散化S形曲線加減速控制方法的資料說明

　　步進(jìn)電機(jī)是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)角位移的執(zhí)行元件，具有控制簡單、無累計(jì)誤差等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。 然而步進(jìn)電機(jī)直接以較高速度啟動或者停止時，由于電機(jī)的慣性原因，可能會發(fā)生失步或者過沖，解決失步或過沖是步進(jìn)電機(jī)定位控制的關(guān)鍵。 該文基于對STM32的研究，提出了一種離散化的S形曲線加減速控制方法，很好地實(shí)現(xiàn)了對步進(jìn)電機(jī)的加減速精確控制。 采用S形曲線加減速控制可以很好地解決失步或過沖這類問題。

　　STM32F103RC 是 ST 公司生產(chǎn)的一款使用ARM Cortex-M3 32 位 RISC 內(nèi)核的高性能單片機(jī)。 主時鐘頻率為 72 MHz， 片內(nèi)集成 256 kB 閃存和 48 kB 的 SRAM，STM32F103RC 包含 2 個 12 位的 ADC、4 個通用 16 位定時器、2 個 PWM 定時器和 2 個普通 16 位定時器，還包含多種標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)的通訊接口。

　　STM32 作為主控制器，通過 Modbus 通訊協(xié)議，接收上位機(jī)人機(jī)界面（HMI）的運(yùn)動指令以及設(shè)定參數(shù)，如位移、速度、方向等，使 STM32 按照設(shè)定的運(yùn)動參數(shù)輸出相應(yīng)的控制脈沖至步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，繼而控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)。 Modbus 協(xié)議功能完善、協(xié)議開放、使用簡單，已經(jīng)成為一種通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［6］。 系統(tǒng)中，使用 Modbus 協(xié)議中的 RTU 模式，人機(jī)界面（HMI）作為主機(jī)，可輸入方向、位移、速度、啟停等信息；STM32 作為從機(jī)， 接收 HMI 的指令與參數(shù)，計(jì)算并輸出脈沖給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器從而控制步進(jìn)電機(jī)。 系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 1 所示。