率便可以改变步进电机的转速，改变各相脉冲的先后顺序，可以改变电机的旋转方向。步进电机的转速应由慢到快逐步加速。电机驱动方式可以采用双四拍AB→BC→CD→DA→AB方式，也可以采用单四拍A→B→C→D→A方式，或单、双八拍A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A方式。
32变频调速的改进
不过，虽然步进电机具有快速启停能力强、精度高、转速容易控制的特点，但是在实际运行过程中由于启动和停止控制不当，步进电机仍会出现启动时抖动和停止时过冲的现象，从面影响系统的控制精度。尤其是步进电机工作在频繁启动和停止时，这种现象就更为明显。为此本文提出了一种基于单片机控制的步进电机加减速离散控制方法。加减速曲线如图2所示，纵坐标是频率f，单位为脉冲秒或步秒。横坐标时间t，单位为秒。步进电机以f0值启动后加速至t1时刻达到最高运行频率f，然后匀速运行，t2时刻开始减速，t5时至在刻电机停转，总的步数为N。其中电机从静止加速至最高运行频率和从最高运行频率至停止至是步进电机控制的关键，通常采用匀加速和匀减速方式。
图2时间与频率的函数图
图3离散化的时间变频图
采用单片机对步进电机进行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的时间间隔，可采用软件和硬件两种方法。软件方法依靠延时程序来改变脉冲输出的
3
f频率，其中延时的长短是动态的，该方法因为要不停地产生控制脉冲，占用了大量的CPU时间硬件方法是依靠单片机内部的定时器来实现的，在每次进入定时中断后，改变定时常数（定时器装载值），从而升速时使脉冲频率逐渐增大，减速时使脉冲频率逐渐减小。这种方法占用CPU时间较少，是一种效率比较高的步进电机调速方法。考虑到单片机资源（字长）和编程的方便，不需要每步都计算定时器装载值。如图3所示，采用离散方法将加减速曲线离散化。离散化后速度是分台阶上升的，而且每上升一个台阶都要在该台阶保持一段时间，以克服由于步进电机转子转动惯量所引起的速度滞后。只有当实际运行速度达到预设值后才能急速加速，实际上也是局部速度误差的自动纠正。
4系统软硬件协同设计
单片机控制系统41单片机控制系统
单片机的出现时计算机技术发展史上的一个重要里程碑，它使计算机从海量数值计算进入到控制领域。从此，计算机技术在俩个重要领域通用计算机领域和嵌入式计算机领域都获得了极其重要的发展。通常将满足海量高速数值计算的计算机称为通用计算机系统；而将面对工控制系统领域对象，嵌入到工控制系r