什么是梯形加減速

如下圖所示，假設該裝置使用步進電機實現物體X的移動，系統要求物體X從A點出發，到B點停止，移動的時間越短越好且系統穩定。

使用梯形加減速

OA段為滑塊的加速部分、AB則是勻速部分，BC則是減速部分。因其圖像呈現梯形，所以我們把這種運動變化稱之為梯形加減速

使用加減速的理由

為什么要使用加減速呢？步進電機有一個很重要的技術參數：空載啟動頻率，也就是在沒有負載的情況下能夠正常啟動的最大脈沖頻率，如果脈沖頻率大于該值，步進電機則不能夠正常啟動，發生丟步或者堵轉的情況；或者也可以理解為由于步進脈沖變化過快，轉子由于慣性的作用跟不上電信號的變化。所以要使用加減速來解決啟動頻率低的問題，在啟動時使用較低的脈沖頻率，然后逐漸的加快頻率。

梯形加減速算法特點

梯形加減速一共分為三個階段，OA 加速部分、AB 勻速部分 和 BC 減速部分。在 OA 加速過程中，由低于步進電機的啟動頻率開始啟動（模型中由 0 啟動），以固定的加速度增加速度到目標值；在 AB 勻速過程中，以最大速度勻速運動；在 BC 減速部分中，以加速度不變的速度遞減到 0；這種算法是一種在加速過程和減速過程中加速度不變的勻變速控制算法，由于速度變化的曲線有折點，所以在啟動、停止、勻速段中很容易產生沖擊和振動。

算法基礎

梯形算法要求的變量

6、在一個電機勻加速到一定速度，再勻減速的情況下，如下圖：

從0加速再減速到0的速度示意圖

7、求加減速步數

對于步進電機加減速階段來說，由于已經設定好了步進電機加速度、減速度、最大速度和總運行步數，所以說一共分為2種情況：

（1）電機能夠加速到給定的最大速度，勻速運行一段時間后，再減速到0

電機加速到給定speed再減速的示意圖?

（2）由于運動距離過短，電機無法加速到最大速度即開始減速：

電機無法加速到給定speed就減速的示意圖



通過以上推導，我們求出了梯形算法要求的所有變量。 ?

算法優化 由于算法在計算過程中涉及到一些浮點型運算，大量的浮點型運算會使得效率大大降低，為了使得計算速度得到更好的優化，我們做如下優化：

審核編輯：劉清