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步进电机的升速过程可按以下步骤进行处理。
(1)若实际运行速度为fg,从(3.4)式中可算出升速时间为:
(2)将升速段均匀地离散为n段即为阶梯升速的分档数,上升时间为tr,则每档速度保持时间为:
程序执行过程中,对每档速度都要计算在这档速度应走的步数,然后以递减方式检查,即每走一步,每档步数减1。当减至零时,表示该档速度应走的步数己走完,应进入下一档速度。一直循环到给出的速度大于或等于给定的速度为止。减速过程与升速过程刚好相反。
2 频率脉冲的实现
频率脉冲模块的核心是可控分频器,由外部的晶振产生标准频率,只要在分频器的输入端输入相应的分频系数,就可以得到所需的频率。本模块是利用VHDL硬件描述语言,通过QuartusII开发平台,使用Altera公司的FPGA,设计了一种能够满足上述各种要求的较为通用的可控分频器。图2为分频器的原理图,图3为分频器的仿真波形图。
3 结语
基于硬件描述语言VHDL设计的控制器具有开发设计周期短、风险低、系统集成度高、功耗低等优点,将是芯片设计的主流方向。开放式数控系统中,研究实现能硬件复用的加减速模块以及相关功能模块,利用可编程逻辑器件FPGA的可重构能力,能按需求灵活实现功能全定制的运动控制芯片。本文设计了自动磨边机中的指数加减速控制器。在此基础上,只需扩展相应个数的加减速模块即可实现多轴联动加减速控制。