买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种步进电机位置闭环控制系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116015141B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310080389.4，技术领域涉及：H02P21/18；该发明授权一种步进电机位置闭环控制系统及方法是由吕茂斌;刘格远;解博炜;董娟;何兴秀;孙光辉;邓方;陈杰设计研发完成，并于2023-01-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种步进电机位置闭环控制系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种步进电机位置闭环控制系统及方法，属于步进电机控制技术领域，特别涉及一种为实现位置跟踪系统的闭环动态控制方法，以及用于实现该方法的基于嵌入式开发的步进电机位置控制系统。本发明的梯形分段控制和分段位置式PID控制针对不同情况下运动的特点，通过动态参数来修改控制策略，这种非线性控制极大地保证了位置过渡的稳定性、快速性。电机的半步控制使得电流矢量可以平滑地得到电机的扭矩，降低了电机绕组电流变化时产生的噪声，缓解了电机低俗状态下的谐振现象。细分使得控制精度显著提升，电机每步的细分数越多，控制精度越高，通过目标细分数的补偿克服了外部原因引起的控制周期时间不确定的问题。

本发明授权一种步进电机位置闭环控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种步进电机位置闭环控制系统，其特征在于： 该闭环控制系统包括上位机、控制任务处理模块、位置跟踪模块、电机驱动模块和磁编码器模块； 所述的上位机用于通过串口或CAN总线给控制任务处理模块输入控制目标； 所述的控制任务处理模块用于接收上位机输出的控制目标，并对接收到的控制目标进行解算，然后将解算结果输出给位置跟踪模块； 所述的位置跟踪模块用于接收控制任务处理模块输出的解算结果，还用于接收磁编码器数据补偿模块输出的补偿位置信息和补偿速度信息，并根据接收到的解算结果、补偿位置信息和补偿速度信息进行位置解算，输出相电流控制信号给电机驱动模块； 所述的电机驱动模块用于接收位置跟踪模块输出的相电流控制信号，并根据接收到的相电流控制信号输出相电流给步进电机； 所述的步进电机在电机驱动模块输出的相电流的驱动下输出原始位置信息给磁编码器模块； 所述的磁编码器模块用于接收步进电机输出的原始位置信息，根据接收到的原始位置信息进行位置补偿后得到补偿位置信息，同时根据得到的补偿位置信息进行计算得到补偿速度信息，并将得到的补偿位置信息和补偿速度信息输出给位置跟踪模块； 所述的位置跟踪模块进行位置解算的方法步骤包括： 步骤S1：获取步进电机目标角度位置θ0、最大速度ω0、加速度α； 步骤S2：获取当前步进电机的实时位置θi和实时速度ωi； 步骤S3：计算目标位置与实时位置的差值Δθi，将差值Δθi与预设的步进电机位置回归距离θd进行比较，若Δθiθd，进入步骤S4，若Δθi≤θd进入步骤S5； 步骤S4：使用梯形分段策略确定此差值对应的速度控制方法，梯形分段控制包含三个模式：加速模式、匀速模式、减速模式，计算以ω0为初速度，α为加速度，末速度为0的匀变速运动的角位移量θa，根据Δθi与ωi判断工作模式：若Δθiθ0-θa且ωiω0，则电机模式为匀加速模式，以恒定加速度α进行加速；若Δθiθ0-θa且ωi＝ω0，则电机模式为匀速模式，以恒定速度ω0运动；若θdΔθi≤θ0-θa，则电机模式为匀减速模式，以恒定加速度α进行减速； 步骤S5：使用分段位置式PID策略输出控制量； 步骤S6：将步骤S5得到的控制量以参考电压的形式输出到两相步进电机的驱动芯片，并由输入电压的正负控制电机的转动方向； 步骤S7：重复步骤S2～S6，使得电机实时位置不断趋近于目标位置； 所述步骤S5中，分段位置式PID策略输出的控制量IOUT公式如下： 其中，θ0为电机目标位置，θs为预设的位置误差临界值，KP、KI、KD为PID控制参数。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人北京理工大学，其通讯地址为：100081 北京市海淀区中关村南大街5号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。