foxpro2005 发表于 2013-11-8 17:37:50

关于步进电机细分问题,大伙帮忙看看我的理解正确么?

本帖最后由 foxpro2005 于 2013-11-8 17:42 编辑

这几天在折腾步进电机,准备用STM32F103RCT6 + L6219 来驱动24BYJ24小电机。看了不少的帖子, 但关于这些方面真正讲清楚几乎很少(呵呵,也或许是我暂时没找到...)

以前学习步进电机时,一直对细分很比较模糊,今天算是弄清了细分的实质。我的理解如下,大伙帮忙看看是否正确(欢迎拍砖, 记得轻点儿哦...~^|^~):

1. 细分说穿了就是对电机驱动电流的控制(Ia, Ib),从而改变了定子绕组的合成磁力。

原本(没有细分前)从第1步(拍) 走到 第2步(拍),步距角假设是60度, 当相脉冲来的时候, 一下子就跨过去了(走了1拍),但这个步子迈得比较大,会导致电机运行不平稳,有抖动,并且精度也可能达不到控制要求。

所以,就有了细分的出现,把原本跨一大步, 变成由走N(如:64 等)小步(微步)来完成, 也就是 60度/64=0.9375度。这样每次走的步子小了,电机运行平稳了,精度也有所提高了。

为了使细分的步距角均匀等分,定子合成磁力必须按照某一规律递增(或递减)变化,然而定子合成磁力的变化跟定子绕组的驱动电流并非成线性关系, 而是成正(余)弦规律变化的。

2. 步进电机驱动芯片的控制
由于大多数驱动芯片驱动电流的控制是通过:参考电压(Vref)(如L6219)或直接PWM方式(如L6225)。
参考电压->说白了,也相当于是PWM(配上DAC)。

有了上以的原理,就可以知道细分表,正弦表、余弦表是怎么来的了。
比如:步距角: 从0 ~ 60度, 64细分, 那么就是以0.9375度为步进值 进行递增,然后分别算出正弦值、余弦值。
在Excel算很方便的,要注意了Excel中计算的是弧度,记得要把它换算成弧度的再计算sin哦!!

另外,还要把60度按90度的计算方式来计算。 = sin( 实际角度 * (90/60) * PI()/180)
最后,再将正、余弦值 乘上 你的 PWM(占空比控制寄存器) 最大幅值,这个正、余弦细分表就得到了。
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在应用中,控制读取细分表来更新PWM寄存器的间隔时间长短,也就改变了电机的速度。
在这里我有几个问题:
1. 如果更新的间隔时间稍微偏长, 电机运行可能会一走一停(电机一旦执行完成微步后就会停下来),就不能连续运行。 是吧?
2. 如果更新的间隔时间的最快时间,应该是PWM周期 时间吧?每个PWM周期都会变化。这个更新间隔的时间最快是不是有什么要求?

foxpro2005 发表于 2013-11-8 22:16:07

没有高手来关注 ,, 自己先顶一下!

找到几遍感觉还不错的文章, 把它分享上来,造福其他网友:



wyz.0413 发表于 2013-11-9 23:22:56

回复,标记

昔日残阳 发表于 2013-11-9 23:40:31

标记标记需要的时候再来

浮华一生 发表于 2013-11-9 23:50:56

学习,步进电机

流氓马 发表于 2013-11-10 00:11:23

细分不会提高精度,只能提高分辨率,可以使电机运行的时候更平滑

tiger5 发表于 2013-11-10 08:42:23

mark。                                 

elevator 发表于 2013-11-10 08:53:24

严格来说步进电机并不是连续运转的,它是一步一步的走的

foxpro2005 发表于 2013-11-10 13:47:51

流氓马 发表于 2013-11-10 00:11 static/image/common/back.gif
细分不会提高精度,只能提高分辨率,可以使电机运行的时候更平滑

是的,可能是我表述得不是很清楚,对步进电机的固有误差 (精度)是没有太大改变的, 但能过细分提高了分辨率, 更重要的是让电机运行也更加平稳了, 减少了运行中的抖动, 对减少抖动造成的误差还是有好处的。

xuecz1230 发表于 2013-11-27 16:35:58

mark, 学习一下

xckhmf 发表于 2013-11-27 16:56:25

原来如此。。。

xjtyOnly51 发表于 2013-11-27 17:02:40

thanks a lot{:smile:}

wxty 发表于 2013-11-27 20:22:35

a lot of thanks, step motor 细分!

John2013 发表于 2014-7-25 11:33:07

好东西,收藏了

wind2100 发表于 2014-7-25 12:05:46

对的 你理解到了,也给新手们学学吧,后面的问题 你去做了,就不会再问了。

wind2100 发表于 2014-7-25 14:25:42

欢迎大家讨论并指正
上次花了一天时间写了一个PPT

foxpro2005 发表于 2014-7-25 14:51:05

wind2100 发表于 2014-7-25 14:25
欢迎大家讨论并指正
上次花了一天时间写了一个PPT

去年有一段时间在研究步进电机, 搞得差不多了,现在转向BLDC, PMSM了。

年初关注过你的帖子, 确实挺佩服你的, 比较有含金量,有一定的深度, 最难得的是愿意开源、分享, 造福了许多初学者...

先给你点+1024个赞...{:hug:}

wind2100 发表于 2014-7-25 16:20:01

过奖了,其实09年就弄出来了,没想到一讨论还有这么多人关注,后面就做了一个板。
BLDC还没弄 PMSM更不敢入 比步进复杂吧?

136420962 发表于 2014-8-18 01:04:54

好资料..果断Mark

benxh_zhang 发表于 2014-8-18 04:08:43

细分应该不能提高精度,但是能够使运行平稳

shawn_bu 发表于 2014-8-18 09:15:01

如果没细分之前步距角是1.8度,也就是两百个脉冲走一圈。现在细分到800了,那是不是步距角相应变为0.45度?

justicelee 发表于 2014-8-18 13:13:56

MARK{:lol:}

默默七 发表于 2014-8-18 17:46:51

mark。谢谢分享

end2000 发表于 2014-10-12 23:43:24

步进电机。科普

gy54321 发表于 2014-10-13 00:49:20


步进电机。科普

dhtunui 发表于 2014-10-13 21:06:07

一直没有搞懂步进电机的细分驱动的原理和方法,买的驱动器+电机,谢谢楼主的资料。

nhw1234 发表于 2014-10-13 22:52:00

好东西,感谢楼主共享

jiangtc 发表于 2015-5-11 12:42:46

foxpro2005 发表于 2013-11-8 22:16
没有高手来关注 ,, 自己先顶一下!

找到几遍感觉还不错的文章, 把它分享上来,造福其他网友:


学习了,下载下来看看

虫虫好 发表于 2015-7-5 17:42:25

60度按90度的计算方式来计算这句话什么意思 楼主

foxpro2005 发表于 2015-7-5 17:49:00

虫虫好 发表于 2015-7-5 17:42
60度按90度的计算方式来计算这句话什么意思 楼主

正弦波1/4周

虫虫好 发表于 2015-7-5 19:04:25

foxpro2005 发表于 2015-7-5 17:49
正弦波1/4周

正弦波1/4 走过一个步距角60度吗,一个完整的正弦波 走过一个齿距角吧现在举得例子是齿距角等于240的意思吗

逸翮孤风 发表于 2015-7-23 10:41:22

谢谢,最近也在研究步进电机

片羽之神 发表于 2015-7-23 17:29:13

mark!!!!

madfarmer 发表于 2015-7-29 12:21:59

mark!!!mark!!!

msmotioncontrol 发表于 2015-7-29 20:27:05

请问工程中选多少细分合适?16细分、32细分、……有啥根据不?

求解……{:sad:}

liubaoning1986 发表于 2015-7-30 09:38:47

好资源 MARK

wsh 发表于 2016-1-9 11:34:12

谢楼主   

chengtina 发表于 2021-9-18 16:40:41

这资料,我先预存一下,马上要用到了

akey3000 发表于 2021-9-18 17:02:16

不错,学习

cxw1996 发表于 2022-4-12 15:46:05

标记,现在项目在用步进电机 后面细看
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