PTO/PWM发生器的多段线管功能在许多应用中非常有用,尤其在步进电动机控制中。例如,可以用带有脉冲包络的 PTO来控制一台步进电动机,来实现一个简单的加速、匀速和减速过程或者一个由最多255段脉冲包络组成的复杂过程,而其中每一段包络都是加速,匀速或者减速操作。
图 4-55中的示例给出的包络表值要求产生一个输出波形包括三段:步进电动机加速(第一段)、步进电动机匀速(第二段)和步进电动机减速(第三段)。对该例,假设需要4 000个脉冲达到要求的电动机转动数,启动和结束频率是2 kHz,量大脉冲频率是10 kHz,由于包络表中的值是用周期表示的,而不是用频率,需要把给定的频率值转换成周期值。所以,启动和结束的脉冲周期为500 μs,最高频率的对应周期为100 μs,在输出包络的加速部分,要求在200个脉冲左右达到最大脉冲频率,假设包络的减速部分,在400个脉冲完成。
图4-55 频率/时间图
在该例中,使用一个简单公式计算PTO/PWM发生器用来调整每个脉冲周期所使用的周期增量值,公式如下:
给定段的周期增量=|ECT-ICT|/Q
式中 ECT——该段结束周期时间:
ICT——该段初始化周期时间;
Q——该段的脉冲数量。
利用上面这个公式,可算得加速部分(第1段)的周期增量是-2,由于第2段是恒速控制,因此,该段的周期增量是“0”。相似地,减速部分(第3段)的周期增最是“1”。
假设包络表存放在从VB500开始的V存储器区,表4-20给出了产生所要求波形的值。该表的值可以在用户程序中用指令放在 V存储器中,另一种方法是在数据块中定义包络表的值。
表4-20 包络表值(www.daowen.com)
段的最后一个脉冲的周期在包络中不直接给定,但必须计算出来(除非周期增量是“0”)。如果在段之间需要平滑转换,段的最后一个脉冲的周期是有用的。计算段的最后一个脉冲周期的公式为:
段的最后个脉冲的周期时间=ICT+[DEL×(Q-1)]
式中 ICT——该段的初始化周期时间;
DEL——该段的增量周期时间;
Q——该段的脉冲数量。
周期增量只能以微秒数或毫秒数指定,周期的修改在每个脉冲上进行。这两项的影响使对于一个段的周期量的计算可能需要迭代方法。对于结束周期值或给定段的脉冲个数,可能需要做调整。在确定校正包络表值的过程中,包络段的持续时间很有用。按照下面的公式可以计算完成一个包络段的时间长短:
包络段的持续时间=Q×[ICT+(DEL/2)×(Q-1)]
式中 Q——该段的脉冲基数;
ICT——该段的初始化周期时间;
DEL——该段的增量周期时间。
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