一种步进电机式汽车仪表指针自适应控制算法

摘要

一种步进电机式汽车仪表指针自适应控制算法，首先根据汽车仪表应用的最小细分粒度需求设计步进电机线圈电流正弦规律变化的细分控制表，通过调节控制表索引步距实现对底层步进电机的细分控制；在指针调度控制上，以可变长时间槽的形式划分调度周期对指针进行分时段控制，设计指针在单个调度周期内的转动方式为加速启动、匀速运转、减速停止、惯性消止四个阶段。通过在转动角速度控制、指针位置更新、线圈电流调节步距、运转调度周期时长、启动加速度、停止减速度、惯性消止时间上进行设计，实现了汽车仪表盘各个指针的平稳启动和停止，实现对快速变化信息的迅速响应以及对缓慢变化信息的平滑反映，可以快速启动和平稳停止且在低速运转时无抖动。

主权项

一种步进电机式汽车仪表指针自适应控制算法，其特征是，以可变长时间槽的形式划分指针调度周期，设计指针在调度周期内的转动过程为加速启动、匀速运转、减速停止、惯性消止四个阶段，根据指针信息的不同变化方式，自适应控制步进电机及指针的平稳加减速和匀速运转过程，主要包含以下工作步骤：步骤一：自适应调度：调度周期开始，指针去抖，根据指针变化量计算调度周期内步进电机最大角速度、加速度、补偿时间，设定本次调度周期的时长，进入步骤二；步骤二：判断线圈电流调节周期是否到，如果是就进入步骤三，如果未到就等待线圈电流调节周期定时到达；步骤三：指针转动过程跳转控制；步骤四：转动角速度控制：实现对步进电机及指针转动角速度的计算；步骤五：指针位置更新：实现对指针微小转动角度的量化计算和调节；步骤六：步进电机细分控制：实现对步进电机线圈电流变化细分粒度的控制；步骤七：判断调度周期是否到，如果是就返回步骤一，如果否就返回步骤二。