C#重写了“步进电机S曲线加速数据计算小软件”

FireHe · 发表于 2017-9-20 03:59:07

wind2100 发表于 2017-9-19 22:54
这个S曲线公式下去很难去做运动控制, 你做到后面就懂了
PID 就不管那些复杂的运算输入你的位置差 ...

怎么会呢

我就是用这样的S曲线做的步进驱动

任意时刻给任意目标位置或速度，马上跟随

比如当前在0位置，停止状态。给一个1000步的目标位置，电机开始跑

当电机跑到300的位置时，更新命令，给一个20的位置

这个时候要继续向前走，减速为0，然后重新反向加速再减速，跑到20的位置

wind2100 · 发表于 2017-9-20 21:58:06

FireHe 发表于 2017-9-20 03:59
怎么会呢

我就是用这样的S曲线做的步进驱动

理想的情况当然是这样,
但是如果给目标位置 20 40 60 80 100 这样+ 然后每次电机的速度刚好在加速中,
每次都要用位置去计算加速时间减速时间 , 什么时候该减速了.

wind2100 · 发表于 2017-9-20 22:06:10

shawn_bu 发表于 2017-9-19 23:25
我只是做做简单的控制，让步进电机按照固定的间隔运动。这个实际产品发了很多套用了一年多貌似没出啥问题 ...

恩这样行这样一点问题都没有

FireHe · 发表于 2017-9-21 09:44:40

wind2100 发表于 2017-9-20 21:58
理想的情况当然是这样,
但是如果给目标位置 20 40 60 80 100 这样+ 然后每次电机的速度刚好在加 ...

当然是这样呀

我已经实现并应用了好多年了

任意状态给任意目标位置

还可以限制速度

wind2100 · 发表于 2017-9-21 09:56:26

FireHe 发表于 2017-9-21 09:44
当然是这样呀

我已经实现并应用了好多年了

你控制的对像惯量大吗? 关键就是要快速而不抖动.

FireHe · 发表于 2017-9-21 10:01:48

wind2100 发表于 2017-9-21 09:56
你控制的对像惯量大吗? 关键就是要快速而不抖动.

并不是急刹车啊

跟控制的对象一点关系都没有，再大的惯量，再小的负载都一样。只要本身步进和驱动器能否胜任，加减速曲线合理。那我这代码就能良好工作

快速和不抖动是肯定的，因为一直都是在控制中的

FireHe · 发表于 2017-9-21 10:08:20

说一个具体的应用场景吧

用一个400线的编码器，手动拧这个编码器，编码器的输出作为目标位置，输入给控制器，控制器根据这个输入计算后输出给驱动器，驱动步进电机

实现的效果，任意拧编码器，快速慢速突发持续正反转都可以，反正就是任意拧。然后步进电机跟随着动，实现一样的角度变化。看起来就是一个随动的系统。

FireHe · 发表于 2017-9-21 10:11:13

当然，用手拧的比较慢，也可以用上位机产生随机数的方式来生成运动目标，这个变化速度就够快了。

然后通过编码器装在步进输出轴上，反馈位置到上位机

在上位机上绘制图形对比，可以看到目标位置和实际位置的曲线。

wind2100 · 发表于 2017-9-21 10:16:55

FireHe 发表于 2017-9-21 10:11
当然，用手拧的比较慢，也可以用上位机产生随机数的方式来生成运动目标，这个变化速度就够快了。

然后通过 ...

你的加速度度曲线是怎么样的三角形和梯形方式?

我现在就是碰到一个问题, 电机本身正在加速的时候如果再加速,效果不是很理想 ,

我尝试过三角形加速度  可是效果并不好  不能快速反应.

我有分享一个人家写的加速度曲线类拟于梯形  开始很快后面慢.

FireHe · 发表于 2017-9-21 10:20:14

wind2100 发表于 2017-9-21 10:16
你的加速度度曲线是怎么样的三角形和梯形方式?

我现在就是碰到一个问题, 电机本身正在加速的时候 ...

加速曲线任意啊，只要本身这个曲线合理（合理就是说拿来做加减速反复驱动没有问题）

我实际用的是S曲线

关键你要判断当前位置

wind2100 · 发表于 2017-9-21 10:21:16

另外一个问题就是 : 如果再加速度这个加速度时间很难确定才能达到最好的效果, 加速时间少了不能快速到达目标位置, 加速时间多了又超过了目标位置.

FireHe · 发表于 2017-9-21 10:24:58

wind2100 发表于 2017-9-21 10:21
另外一个问题就是 : 如果再加速度这个加速度时间很难确定才能达到最好的效果, 加速时间少了不能快速 ...

不明白你的意思

不存在这个问题啊

加速时间快慢是决定响应速度，但怎么会跟最终位置有关系呢？

wind2100 · 发表于 2017-9-21 10:32:35

FireHe 发表于 2017-9-21 10:20
加速曲线任意啊，只要本身这个曲线合理（合理就是说拿来做加减速反复驱动没有问题）

我实际用的是S曲线

这个曲线合理的条件就是加速度不能突变 ,只要突变就会抖动.

wind2100 · 发表于 2017-9-21 10:40:13

FireHe 发表于 2017-9-21 10:24
不明白你的意思

不存在这个问题啊

这样, 当加速时间过长, 快到目标位置了仍然很高的速度, 就没办法在目标位置停下来,就会超过.

上一版本我的加速时间,定在1/4位置或是更少然后用这个速度去减速就刚好停在目标位置上, 不会超过.但是不能到最大速度.

有考虑coleyao的增量PID 在保证加速度不突变的情况下控制速度刚好在目标位置停下来. 我现在是用位置计算的各段加速时间.

Billion · 发表于 2017-9-21 10:41:17

mark 一下楼主辛苦

wind2100 · 发表于 2017-9-21 10:47:44

我2014年开源的项目随动是没有问题 ,可是加速度会突变会有丢步的情况 ,如果加速度过大,加速度合理到不会.
低速的时间位置要分得很细才能达到一个比较好的效果,因为那种算法是位置控制时间,从而控制速度.

FireHe · 发表于 2017-9-21 11:29:19

wind2100 发表于 2017-9-21 10:40
这样, 当加速时间过长, 快到目标位置了仍然很高的速度, 就没办法在目标位置停下来,就会超过.

上一版 ...

可能你的要求比我的要高很多？

你说的这个情况，肯定会超过目标位置然后再回来的呀

在我看来，任意系统都是这样的，这个跟算法没有关系的。就算是伺服系统，一样也要给一个加减速时间的。

FireHe · 发表于 2017-9-21 11:32:09

你说的想法，我猜测应该是希望加速度可变？（以三角形来举例，就是希望中途斜率可变？）

这个在理论上是没问题的，但前提是本身驱动器、步进、负载能够承受变化后的最大加速度呀。其实你看S型曲线，不就是一个斜率变化的三角形加速吗？

wind2100 · 发表于 2017-9-21 13:38:27

FireHe 发表于 2017-9-21 11:32
你说的想法，我猜测应该是希望加速度可变？（以三角形来举例，就是希望中途斜率可变？）

这个在理论上是没 ...

加速度肯定是可变的但要如何变
我看到一个论文这样算法就越来越复杂了再计算位置位置算加速时间就更麻烦了

https://www.amobbs.com/thread-5681008-1-1.html

FireHe · 发表于 2017-9-21 14:01:47

wind2100 发表于 2017-9-21 13:38
加速度肯定是可变的但要如何变
我看到一个论文这样算法就越来越复杂了再计算位置位置算加速 ...

本质上都是一样的呀

我没看到有什么不同的地方

每次计算，肯定都是要判断位置、判断当前加速状态、判断当前方向的

SCS_Super · 发表于 2017-9-24 15:17:58

楼主无私，收藏！

qmsolo2004 · 发表于 2017-12-28 21:49:28

谢谢楼主分享！

bg4mna · 发表于 2018-1-11 14:14:20

多谢楼主分享，先研究一下你的51代码吧。

jiangtc · 发表于 2018-5-10 00:23:34

请问楼主，51代码里面的数组数据，用这个小软件，PWM翻转周期初始值，最高速时PWM翻转周期，分别是多少，不知道咱们这个速度能达到多少

jiulong855@.163 · 发表于 2018-5-10 08:54:37

下下来学习学习

小康之家 · 发表于 2018-6-6 11:29:45

谢谢分享

cdust · 发表于 2019-2-3 19:01:05

写的相当好，正好用了

zkmcu · 发表于 2019-2-24 13:10:43

试了下，这个软件有问题，总阶段数设置100，计算后没有出来100个数据

fengyunyu · 发表于 2019-2-24 17:12:08

步进电机扫盲贴

pingqifa · 发表于 2019-2-25 20:07:22

谢谢楼主分享

jaywen · 发表于 2019-3-6 15:17:40

很强大！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

wangyj173 · 发表于 2019-5-20 14:38:40

不知道计算量大不大

ljh407055315 · 发表于 2019-8-14 11:15:14

多谢楼主分享