? ? ?引導一種模塊化(Module)設計思想，將傳統(tǒng)步進電機的控制器(controller)、驅動器(Driver)、運動算法(Arithmetic)三合一。

對比國內外步進電機驅動原理和已有工作，結合各種硬件特性，改進或實現了可實際移植并用于步進電機控制八大算法。本產品為步進電機實際控制算法實現源代碼，包括市面上常用的梯形加減速算法、SPTA算法、PWM專用通道算法、特征擬合算法、任意形狀的s形加減速七段法、s形logistics函數法、DMA算法、從定時器法。可用于實際項目和相關研究之用。

1、T梯形加減速算法

梯形算法的速度輪廓是梯形，故而得名，對梯形求導數可以得到矩形，因此本算法直接從勾勒加速度曲線入手，進行數值積分得出速度輪廓，進而轉換為對應的定時器預設值，從而控制電機的速度變化，達到想要的效果。

2、SPTA算法

SPTA算法根據用戶輸入的加速度和速度以及總脈沖數，自動計算加減速過程所需的定時器裝載值，也不需要額外的RAM來存儲表格，算法效率高、靈活方便，特別適合移植到一些資源緊俏的單片機，比如51單片機等。

3、PWM專用通道加減速算法

一般來說，采用單片機控制步進電機的方法是在定時器的中斷處理函數中，對于特定的IO口進行操作來產生脈沖，這種方法的好處是靈活，可以方便的移植到各種類型的單片機，只要求該單片機具有定時器和多余的GPIO，幾乎所有的單片機都能滿足要求。

但是隨著單片機功能的不斷增強，CPU負擔逐漸增多，這種方式自身缺點也逐漸顯現，那就是占用了較多的計算資源。替代的辦法就是采用定時器專用的PWM通道來產生所需的硬件脈沖，這樣在不經常啟動停止的工況下，不再需要CPU的干預，大大提高了效率。

4、特征擬合算法

該算法充分利用所選的步進電機特性曲線來選擇加減速輪廓，具有非常大化電機能力的優(yōu)點，而且算法占用的空間少，對于特定的步進電機具有帶載能力非常大化的優(yōu)點，在小負載測試中發(fā)現，使用梯形加減速算法可以在3s內完成無丟步的運動，換為該算法，可以實現2.2s無丟步加減速。

5、任意形狀的S形加減速

此為S形七段法。如果從加速度輪廓上看，梯形加減速的加速度是矩形的，而且在速度切換點，加速度從正一下子變?yōu)樨?#xff0c;會有明顯的響聲，因此，有必要開發(fā)更為平滑的算法。那就是S形加減速。針對S形加減速，具體做法有很多，比較簡單的做法是采用sigmoid函數，一切有S形狀的函數都可以拿來做基礎S函數，比如log函數的變形，sin函數。不過，這些函數在S曲線的計算公式上雖然簡單了，但是由于可調參數太少，導致了無法根據現實情況隨意更改S曲線形尸缺少靈活性。為此，本店在理論推導的基礎上推出任意形狀的S形曲線算法。首先規(guī)劃運動的加速度，然后積分得到速度輪廓，進而轉換為步進電機的頻率輪廓。

6、S形加減速logistic函數法

S曲線常見的方法是七段法，在很多論文中都有涉及，該方法的靈活性好，可以指定任意一段加速度以及斜率。但該方法也有缺點，即在于過于靈活導致參數眾多，本方法采用的logistic函數法，參數少，易于掌控。

7、DMA算法

DMA算法采用新的處理方式，只有在需要改變步進脈沖頻率的時候再進入中斷，這樣可以提高CPU的效率，讓CPU專注于執(zhí)行計算密集型的工作，給任務多、計算復雜的應用提供了一種更好的解決方案。

8、從定時器法（SLAVER TIMER）

SLAVER算法是一種提升總線利用率的方法，使用兩個定時器，一個輸出PWM，一個工作在計數器模尸把PWM輸出的同時，讓計數器對其進行計數，從而釋放了總線，提升了工程整體效率。