张 滨，杜启亮，田联房

(华南理工大学，广东广州510641)

0引 言

步进电动机由于具有运动精确、易于控制、起停快、连续运行无累积误差和能够接收数字信号等特点，被广泛应用于数控机床、自动化仪表、机器人等控制系统中。其中，步进电动机常用于快速精确定位系统中，但在启动和停止的过程中，若步进脉冲变化太快，转子会由于惯性过大产生起停失步和起停冲击大等问题，因此对步进电动机起停阶段的加速度进行规划，产生合理的步进电动机驱动频率以减少冲击具有很强的实际意义。

目前国内外关于步进电动机加减速控制的算法主要有三种［1］:(1)梯形曲线算法。(2)指数曲线算法。(3)抛物线算法。三种算法各有各自的特点，适合不同的应用场合。利用FPGA设计控制器不仅可以简化设计过程，而且可以降低整个系统的成本和体积，提高系统的可靠性。本文针对二相双四拍步进电动机，按照模块化的设计思想，设计了系统各模块，为了便于抛物线算法的硬件实现，本文将此算法做了适当的修改，并在单片Altera飓风一代FPGA中完成了各模块的设计与布局布线，完成了控制系统的整体调试，实现了步进电动机的加减速控制系统的设计。

1加速度控制算法分析

应用于步进电动机的加速度控制算法是以速度曲线的形状命名的，主要的控制算法包括梯形算法、指数算法和抛物线算法。梯形算法包括加速度正恒定阶段、加速度零阶段和加速度负恒定阶段。……