在现代工业自动化领域，步进电机以其独特的开环控制特性，成为数字程序控制系统中的核心组件。皖南电机，作为安徽皖南电机品牌的代表，其产品广泛应用于各种自动化设备中。这种电机在未超载的情况下，其转速和停止位置完全由脉冲信号的频率和数量决定，不受负载变化的影响，确保了系统的稳定性和精确性。

皖南电机的工作原理是将电脉冲信号转化为角位移或线位移，通过步进驱动器接收脉冲信号，驱动步进电机按照预定的方向转动一个固定的角度，即“步距角”。这种运行模式是以固定角度分步进行，使得电机能够实现精准定位。通过调整脉冲数量，可以精确控制角位移；同时，通过调整脉冲频率，可以控制电机的转速和加速度，实现调速功能。

皖南电机属于感应电机，它通过电子电路将直流电转化为分时供电的多相时序控制电流，为步进电机提供能量。驱动器则负责为步进电机提供这种分时供电的多相时序控制电流，确保电机的高效运行。

在步进电机的加减速过程中，S型曲线加减速算法的应用至关重要。以皖南电机为例，其S型曲线的方程在[-5,5]范围内呈现特定形状。若将此曲线应用于步进电机的加减速过程，需要在XY坐标系中平移方程，并对曲线进行拉伸变换。

在项目加速过程中，从5600Hz加速至64000Hz，采用4细分，输出比较模块所用的定时器驱动频率为10M，采用1000个点进行加速处理。皖南电机在加速过程中采用的曲线方程如下：

其中Fcurrent为length（1000）个点中的单个频率值。Fmin起始频率为5600；Fmax为*大频率64000；-flexible*（i-num）/num是对S型曲线进行拉伸变换，其中flexible代表S曲线区间（越大代表压缩越严重，中间（x坐标0点周围）加速度越大；越小越接近匀加速。理想的S曲线取值为4-6），i是循环计算过程中的索引，从0开始，num为length/2大小（这样可以使得S曲线对称）。在项目中i的区间[0,1000)，num=1000/2=500。这些参数均可根据需求进行修改。

提供的计算接口如下：

```c

void CalculateSModelLine(float freq[], unsigned short period[], float len, float freq_max, float freq_min, float flexible)

{

int i=0;

float deno;

float melo;

float del=freq_max-freq_min;

for(;;i++)

{

melo=flexible*(i-len/2)/(len/2);

deno=1.0/(1+expf(-melo));//expf是指数函数库中的函数

freq[i]=del*deno+freq_min;

period[i]=(unsigned short)(10000000.0/freq[i]);//10000000是定时器驱动频率

}

return;

}

```

启动电机和停止电机的函数如下：

```c

void StartPWM()

{

DriverMotorFlag=TRUE;

Index=0;

MOTOR_EN_DISABLE=ENABLE;

OpenOC4(OC_ON|OC_TIMER_MODE16|OC_TIMER3_SRC|OC_PWM_FAULT_PIN_DISABLE,0,0);

RPC13R=11;

OC4RS=OC_PERIOD_MIN/2;

OpenTimer3(T3_ON|T3_PS_1_8, OC_PERIOD_MIN);

INTSetVectorPriority(INT_TIMER_3_VECTOR, INT_PRIORITY_LEVEL_6);

INTSetVectorSubPriority(INT_TIMER_3_VECTOR, INT_SUB_PRIORITY_LEVEL_1);

EnableIntT3;

}

void StopPWM()

{

DriverMotorFlag=FALSE;

Index=0;

MOTOR_EN_DISABLE=DISENABLE;

OpenOC4(OC_OFF|OC_TIMER_MODE16|OC_TIMER3_SRC|OC_PWM_FAULT_PIN_DISABLE,0,0);

RPC13R=0;

PORTCbits.RC13=0;

CloseTimer3();

DisableIntT3;

}

```

在对应的定时器中断中更改定时器周期值，以确保电机在加速过程中的稳定运行。时间：Period第一个点的值为10000000/500=20000，*后点的值为10000000/64000=156，平均值为10000左右，timer中断的平均时间Tn=10000/10000000=1ms，1000个点，总时间为1s。角位移：1.8（单步）*1000（步数）/4（细分）=450°。

减速过程与加速过程类似，只需将方程改为相应的减速曲线即可。