阅读说明：本技术 一种用于电动机的s形加减速算法 (S-shaped acceleration and deceleration algorithm for motor ) 是由 周清泉 颉友强 于 2021-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电动机的S形加减速算法,该算法包括如下步骤：步骤一、在轨迹规划时,使用梯形方法将加减速分成加速阶段、匀速阶段、减速阶段三个阶段；步骤二、分别计算出加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运行时间为t-1,t-2和t-3,插补控制时将当前插补周期带入余弦加减速算法的三角函数中,以时间为变量通过式(1)进行S形曲线拟合。本发明的有益效果在于：该S形加减速算法不但能满足运动控制系统对速度、加速度及加加速度的要求,而且运算量相对来说比较小,非常适合嵌入式的运动控制系统。(The invention discloses an S-shaped acceleration and deceleration algorithm for a motor, which comprises the following steps: step one, during trajectory planning, a trapezoidal method is used for dividing acceleration and deceleration into an acceleration stage, a constant speed stage and a deceleration stage; step two, respectively calculating the running time t of the acceleration stage, the constant speed stage and the deceleration stage 1 ，t 2 And t 3 And during interpolation control, the current interpolation period is substituted into a trigonometric function of a cosine acceleration and deceleration algorithm, and S-shaped curve fitting is carried out by using time as a variable through the formula (1). The invention has the beneficial effects that: the S-shaped acceleration and deceleration algorithm can meet the requirements of a motion control system on speed, acceleration and acceleration, has relatively small calculation amount, and is very suitable for an embedded motion control system.)

一种用于电动机的S形加减速算法

技术领域

本发明涉及电动机控制

技术领域

，具体涉及一种用于电动机的S形加减速算法。

背景技术

自动化设备中，为了保证电机设备在启动和停止时不产生冲击、失步、超程、振荡等状况，必须在速度规划时，设计专门的加、减速控制规律来控制电动机的加、减速运动平稳精准的速度控制是整个系统能否平稳运行、精确定位的先决条件。因此加减速控制是运动控制系统中重要组成部分，是运动控制器开发的关键技术之一。

发明内容

本发明公开了一种用于电动机的S形加减速算法，其在轨迹规划时使用简单的梯形加减速算法，在插补控制时使用三角函数拟合出速度的S形曲线，因三角函数具有连续可导特性，因而可得到连续的加速度、加加速度，从而可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于电动机的S形加减速算法，该算法包括如下步骤：

步骤一、在轨迹规划时，使用梯形方法将加减速分成加速阶段、匀速阶段、减速阶段三个阶段；

步骤二、分别计算出加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运行时间为t₁，t₂和t₃，插补控制时将当前插补周期带入余弦加减速算法的三角函数中，以时间为变量通过式(1)进行S形曲线拟合：

式中：t₁，t₂，t₃分别为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运行时间；v_s为运动初始化速度；v_c为匀速运行速度；v_e为结束速度；a为设定的加速度；d为设定的减速度；S₁，S₂，S₃分别为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的位移在执行加速阶段或者减速阶段时以时间为变量通过式(1)拟合出对应的位置关系函数。

本发明的有益效果如下：该S形加减速算法不但能满足运动控制系统对速度、加速度及加加速度的要求，而且运算量相对来说比较小，非常适合嵌入式的运动控制系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明用于电动机的S形加减速算法速度变化曲线；

图2为本发明用于电动机的S形加减速算法的加速度曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种用于电动机的S形加减速算法，该算法包括如下步骤：

步骤一、在轨迹规划时，使用梯形方法将加减速分成加速阶段、匀速阶段、减速阶段三个阶段；

步骤二、分别计算出加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运行时间为t₁，t₂和t₃，插补控制时将当前插补周期带入余弦加减速算法的三角函数中，以时间为变量通过式(1)进行S形曲线拟合：

式中：t₁，t₂，t₃分别为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的运行时间；v_s为运动初始化速度；v_c为匀速运行速度；v_e为结束速度；a为设定的加速度；d为设定的减速度；S₁，S₂，S₃分别为加速阶段、匀速阶段和减速阶段的位移在执行加速阶段或者减速阶段时以时间为变量通过式(1)拟合出对应的位置关系函数。

需要进一步说明的是，图1是本发明用于电动机的S形加减速算法拟合出的速度变化曲线，图2是本发明用于电动机的S形加减速算法速度变化曲线，由上面两图可以看出，该新型S形加减速算法不但能满足运动控制系统对速度、加速度及加加速度的要求，而且运算量相对来说比较小，非常适合嵌入式的运动控制系统。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。