Правильно ли я определяю ускорение при движении шагового двигателя: интервал времени между шагами двигателя 1000us - значит его скорость V=ds/dt = 1/0.001 = 1000 шагов в сек. Скорость меняется на 1us то есть становится 1001us. При этом ускорение составляет a=(V1^2-V0^2)/(2s) в данном примере получим а=-998,5 шагов в сек^2. То же самое что a=(V1-V0)/dt a=(1000-999)/0.001=999 шагов в сек^2.
Вопрос в том - можно ли так интерпретировать дискретное движение шагового двигателя.
А нужно это вот для чего: при дискретности отсчета времени в 1мкс и частоте 10000 шагов в сек ускорение уже будет 990 000 шагов в сек2 при таких высоких ускорениях есть вероятность потери шагов (двигатель будет сбиваться). То есть нужно выбирать меньшее время дискретизации - то есть бОльшую разрядность таймеров и переменных, большую частоту микроконтроллера.

Правильный ли у меня ход расчетов ?

Коллега!

Шаговый двигатель - железяка. Вы про микросекунды на фоне миллисекунд рассуждаете. Это - ловля блох. Есть хорошая книжка Т.Кенио "Шаговые двигатели и их микропроцесорные системы управления", Москва, Энергоатомиздат, 1987. Внятно и по-русски.

Вы полагаете, что изменение скорости происходит за один такт.
Насколько я понял работу ШД в данном режиме (заданной скорости), он отрабатывает изменение частоты приходящих импульсов совсем не за один такт. Поэтому и ускорение будет намного меньше.
Пуск шагового двигателя осуществляется из неподвижного положения ротора, которое он занимает при установившихся значениях токов в обмотках, путем скачкообразного увеличения частоты управляющих импульсов от нуля до рабочей. При этом ротор вначале отстает от поля, затем, ускорясь, достигает частоты вращения поля, опережает его и вследствие отрицательного синхронизирующего момента снова замедляет свое движение. Вследствие демпфирования колебания скорости вращения быстро затухают, наступает установившийся режим, тот же переходной процесс и при изменении частоты.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Apr 27 2011, 20:20

не совсем удачная формулировка или бред. в станках шаговый двигатель не в состоянии начать двигать механизм сразу на максимальной скорости.
При таком условии он вообще не стронется с места.
поэтому вводят и разгон и торможение.

Скорость 10тыс для шаговых кажись немного великовата.

Сообщение отредактировал e-serg - Apr 28 2011, 00:38

Насчет 10тыс - это я и правда многовато сказал.
А насчет разгона и торможения - это и есть ключевой вопрос: как определить шаг разгона, то есть на какое минимальное значение за один шаг можно менять длительность импульсов шагов.
Вот мой расчет и говорит, что при шаге 1мкс ускорения могут быть соизмеримы по величине с ускорениями при старте с больших частот.
Например шаг 1мкс при периоде 165мкс (частота 6кГц) даст ускорение 221тыс шагов в сек2, а старт при периоде 2000мкс (500Гц) даст ускорение 250тыс шагов в сек2.
То есть если мы с некоторым запасом берем максимальную частоту старта 500 Гц, то при достижении частоты 6 кГц шаг разгона/торможения должен быть теоретически не более 1 мкс, иначе скачки скорости (ускорения) будут недопустимо велики). Где тут теория расходится с практикой ? Кроме того, я думаю, что при скоростях близких к максимальной и допустимые ускорения должны быть меньше, чем при минимальных скоростях т.к. там сильно падает момент двигателя.

Что есть "шаг разгона"?

Update:
Вообще не понимаю, в чём проблема? Реализуйте равноускоренный разгон и торможение, как это делают в большинстве случаев (так называемый трапецевидный профиль скорости). Кстати, как-то подсчитывал, что если промежутки времени между последовательными шагами соотносятся как 1/sqrt(2), 1/sqrt(3), 1/sqrt(4), 1/sqrt(5) и т.д., то движение получается равноускоренное.

Как говорил один майор у нас на военной кафедре "Надо не думать, а знать!". Влом книгу, что советовал, почитать?
Вы бы еще в мегагерцовую область частот залезли!

Предполагаю, что это единица дискретизации по времени. Топик стартер запул(ся) в определениях.

В рекомендованной книге, кстати, все примеры расчетов периодов импульсов делаются в миллисекундах с точностью до 3го знака после запятой - то есть с точностью до микросекунд. Вот я и хочу разобраться - откуда взялось такое требование к точности отсчета времени и можно ли его загрубить хотя бы до 1/10 мс, как мне тут советуют.

Разумно предположить, что для избежания пропуска шагов нужно ограничивать ускорение. Если скорость - это v=s/t (шаг/время шага), то для малых изменений скорости ускорение - это a=s*dt/t^3. Таким образом, экспериментально определяем максимально допустимое ускорение для системы (зависит от момента инерции, мощности двигателя и т.д.) и пересчитываем его в максимально допустимую погрешность дискретизации времени при имеющихся скоростях. Вот и всё.
Кстати, обратите внимание, что при использовании драйверов с дробным шагом один реальный шаг двигателя будет соответствовать нескольким импульсам на управляющем входе. Это надо учитывать при расчётах. Очевидно, "микрошаги" допускают бОльшую нерегулярность, чем полные шаги.

С точностью до 1 мс - за глаза. Вы когда начнете реально моторчик включать/выключать и разгонять/тормозить, столкнетесь с массой других проблемок, типа резонансных частот, когда он начнет визжать как поросенок.

Если можно, поподробнее, пожалуйста про эту формулу. Тут t и dt это что ?



Вот именно так я и делаю. За основу беру ускорение, которое возникает при начале движения т.е. экспериментально нахожу скорость с которой можно без проблем стартовать и вычисляю ускорение. На высоких скоростях эксперимент проведу позже.

Что касается резонансных частот - так системы с ШД, но без разгона-торможения у меня работают уже несколько лет и никаких проблем с резонансами не было. Правда, там частоты не более 1 кГц. Резонансные частоты можно легко вырезать, если система допускает скачки скорости.

t - это время шага (период), dt - изменение времени шага между двумя последовательными шагами, a - возникающее от этого изменения ускорение.

не очень внимательно, там и говорилось о разгоне, а "сразу" - про тактовые импульсы.

Шо-то это мне напомнило: "Чушики, чушики - а вот так, фонит" (С) Стругацкие

P.S.
Моделирование переходных процессов ( электрических и электромеханических ) в ШД - давно решенная задача.
"Стоит начать с основ и все сбудется" © Газпром