重庆谱思微型电机控制器驱动运动的不同工作模式（上）—谱思机器人步进电机运动控制方案

不同的运动任务可以选择不同的运行模式来完成，选择适合的运动模式可以让调试工作轻松一大半，谱思PMC007CX电机控制器在驱动电机运动的时候，可以用到的位置模式，速度模式，pp模式，pv模式，pvt模式，模拟量定位，模拟量调速，同步定位等多种工作模式。本文将给大家介绍前面几个运动模式的设置方法

一.位置模式

位置模式是在设置好运行速度和运动方向后，给相应运行步数指令，就会运动到指定运动位置，所以需要设置的参数是启动速度，停止速度，加速度系数，减速度系数，最大速度，运动方向，步进指令（相对或者绝对），其中启停速度和加减速度系数都有默认值，且都可以掉电保存参数。最大速度，运动方向，步进指令（相对或绝对）需要在每次运动时设置。位置模式的运动精度高，可设置加减速度档位，以‘s’曲线加速的方式加速到最大速度。因为加减速度是档位设置，无法精确调节加减速度，所以在高速运行的任务中，会出现急停，急启的情况，需要根据负载情况调试设备或者参数，避免惯性抖动造成误差影响。在电机运行过程中，控制器将出于busy状态，此时发送运行指令将会被忽略，当错误状态和控制器状态中的其他位（除去pvt状态位）有效时，需要先清除后才能启动步进指令。步进指令发送后，电机就会运行。

位置模式的步进命令设置需要在控制器空闲的时候发送，所以更改速度，更改步进位置，都需要等电机停止后再发对应的指令，才能运行，否则电机忙的时候发指令，命令不会被接收。

位置模式所用到的寄存器：启动速度（6006h）停止速度（6007h）加速度系数（6008h）减速度系数（6009h）转动方向（6002h）最大速度（6003h）相对位移（6004h）绝对位移（601ch） 终止步进指令(6020h)

二.速度模式

进入速度模式后，再设定运行速度，电机就会一直转动。除非触发限位或者停止步进指令或者退出速度模式， 电机将按照运行速度一直转动下去， 在运行期间可以通过设置运行速度来改变运行方向（正号正转，负号反转）和调节速度大小，无需暂停运动。速度模式和位置模式共用参数寄存器，运行过程中能够修改的就只有运行速度， 加减速度，启停速度是无法在运动过程中修改的。 速度模式设置简单，运行稳定，方便实现长距离变速运动。 因为加减速度是档位设置， 所以在运行过程中直接变换方向的话，如果是高速运动，会造成堵转。需要根据实际运行调节速度设置。

三.pp模式

PP模式的全称为Profile Position Mode,该工作模式是采用梯形加减速（匀加（减）速运动到最大速度（零）），需要设置好步进运动任务后，再发送控制字来控制任务启动方式，它也可以在运动过程中发送控制字来制定下一个任务（当前任务运行完成后接着开始下一个任务）或者直接执行下一个任务。所以pp模式可以让任务运行更加流畅顺滑，而且能够避免进入因为电机共振形成的爬行状态。在启动和停止的时候也控制的更平滑，使得不出现急停急启的震动（抖动）现象，任务参数设置可以使得控制器能执行越复杂的步进任务。

pp模式的运行参数和位置模式的寄存器不同，可单独设置启动速度，停止速度，加速度，减速度，运行速度，目标位置，控制字，状态字。这里设置的加速度和减速度都是以pps/s的参数设置进去的，所以加减速度可以自己设定调节，能够控制启停速度的急缓，运行更加丝滑。和位置模式相同的是， 启停速度和加减速度都有默认值，且都可以掉电保存参数， 输入pp运行速度，pp目标位置即设定好当前任务，和位置模式不同的是，输入目标位置后电机不会立即运转，需要发送控制字执行当前任务，电机才会运转。

控制字是16位的参数。0-3bit无设定，bit4是运行指令，bit5是立即执行指令，bit6是绝对位移指令。 写1生效。 即立即执行绝对位移为0x70， 绝对位移指令是0x50.

pp模式所用到的相关寄存器：pp加速度（602d(01)h）pp减速度（602d(02)h） pp启动速度(602d(03)h) pp停止速度(602d(04)h) 控制字602e(01)h） 状态字（602e(02)h） pp运行速度(602e(03)h) pp目标位置(602e(04)h)

四.pv模式

PV模式全称为 Profile Velocity Mode,也是采用梯形加减速的方式运行，和pp模式共用启停速度，加减速度，运行速度等参数。在进入pv模式后，第一次运行需要设定运行速度，使用控制字启动运行，后续更改速度只需要修改运行速度的值。

在PV模式运行过程中， 电机将按照设定运行速度一直转动，停止可以通过退出或者切换模式/设置运行速度为0/步进停止指令来实现。 在运行期间可以通过设置运行速度来改变运行方向（正号正转，负号反转）和调节速度大小，无需暂停运动来设置参数。因为加减速度可控且是匀加减速运动，所以更方便计算运行时间，同时在高速运行中更改运行方向也不会造成堵转。

五.常见问题分析

1.Q:相对运动和绝对运动有什么区别?

A:两者都是根据当前电机位置来做的运动，相对运动是在当前位置的基础上，再运行指定步数。而绝对运动是根据当前位置来计算运动方向，运动到指定的位置

2.Q:为什么我设置了pp模式的参数他没有运动?

A:pp模式除了基础参数以为还有控制字和状态字来控制启动运动任务的功能，参照上文解说，可知控制字的bit位设置正确与否。

3.Q：在位置模式设置运行很慢，像在爬行，和设置参数不符是怎么回事？

A：缓慢爬行是电机在加速过程中，加速度刚好进入到电机共振区，导致爬行。可以更改细分，加速度系数，避免加速过程中加速到那个区域，或者选用pp模式也能通过设置加速度值也能避免。

4.Q:我设置的运动指令和实际的不一样。32细分下，运行40000是转的10圈，不是只有6.25圈吗？

A:电机运行的精度是根据配件不同也不一样的。开环情况下，只有控制器，那么精度为细分和步距脚影响，32细分的两相电机是6400个脉冲一圈。而闭环是根据编码器的精度来计算的，你用的是闭环增量式一体机，1000线的编码器，那么就是4000个脉冲1圈。同理如果是单多圈一体机的话也是根据单多圈编码器的精度来确定，12位的话，就是2^12即4096个脉冲一圈。