本发明涉及电机控制，尤其涉及一种步进电机的控制方法及电子设备。
背景技术：
1、步进电机可以将接收到的脉冲信号转化为机械角位移或线位移，从而控制运行机构运动。高速公路收费机器人中的打印机、伸缩机构、理卡机构等多个运动机构都有步进电机的成功应用。
2、加减速算法为控制步进电机的关键技术，常见的加减速算法通常为梯形曲线加减速算法或s形曲线加减速算法。其中，梯形曲线加减速算法具有算法简便、响应快以及效率高等优点。但在变速和匀速转折点不能平滑过渡，导致运动过程中冲击较大。s形曲线加减速算法可以使得运动机构的移动较为稳定，冲击振动较小，但是实现过程较为复杂，计算量较大，导致加减速效率较低。综上，现有的加减速算法无法同时兼顾运动稳定性和加减速效率。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种步进电机的控制方法及电子设备，以解决现有的步进电机的控制方法无法兼顾运动稳定性和加减速效率的问题。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种步进电机的控制方法，包括：
3、获取步进电机的控制参数和预设运行参数；
4、基于所述预设运行参数，确定所述步进电机在加减速过程中的加减速总步数；
5、获取预设的分式函数曲线加减速关系式；所述关系式中包括待求解曲线参数，所述关系式用于表示加减速步与脉冲时间间隔之间的映射关系；
6、根据所述控制参数和所述加减速总步数，确定所述待求解曲线参数的值；
7、根据所述加减速总步数、所述关系式和所述待求解曲线参数的值，确定所述步进电机在加减速过程中对应的脉冲时间序列，并基于所述脉冲时间序列控制所述步进电机运行。
8、在一种可能的实现方式中，所述控制参数包括：额定转速和电机细分设置值；所述待求解曲线参数包括：第一曲线参数、第二曲线参数和第三曲线参数；
9、根据所述控制参数和所述加减速总步数，确定所述待求解曲线参数的值，包括：
10、分别确定所述额定转速与所述电机细分设置值的第一乘积，以及所述加减速总步数与预设的第一调优系数的第二乘积，并根据第二乘积与第一乘积的比值，确定所述第一曲线参数的值；
11、分别根据所述第一曲线参数的值与预设的第二调优系数的乘积，以及所述第一曲线参数的值与预设的第三调优系数的乘积，对应确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值。
12、在一种可能的实现方式中，所述预设的第二调优系数为调优完成后的第二调优系数；
13、在分别根据所述第一曲线参数的值与预设的第二调优系数的乘积，以及所述第一曲线参数的值与预设的第三调优系数的乘积，对应确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值之前，还包括：
14、获取初始的第二调优系数和第三调优系数，并根据第二调优系数和第三调优系数，以及所述第一曲线参数的值，确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值，并跳转至所述根据所述加减速总步数、所述关系式和所述待求解曲线参数的值，确定所述步进电机在加减速过程中对应的脉冲时间序列，并基于所述脉冲时间序列控制所述步进电机运行的步骤；
15、获取所述步进电机的实际运行状态，根据所述实际运行状态，检测所述步进电机是否失步；
16、若所述步进电机失步，则调整第二调优系数，并基于调整后的第二调优系数，跳转至所述根据第二调优系数和第三调优系数，以及所述第一曲线参数的值，确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值的步骤，直至所述步进电机不失步，得到调优完成后的第二调优系数。
17、在一种可能的实现方式中，在检测所述步进电机是否失步之后，还包括：
18、若所述步进电机不失步，则初始化调整次数；
19、根据所述实际运行状态，检测所述步进电机的实际加减速时间是否超时；
20、若所述步进电机的实际加减速时间超时，则检测所述调整次数是否达到预设值；
21、若所述调整次数未达到预设值，则调整第二调优系数，并更新调整次数，基于调整后的第二调优系数，跳转至根据第二调优系数和第三调优系数，以及所述第一曲线参数的值，确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值的步骤执行，直至所述步进电机的实际加减速时间不超时，或直至调整次数达到预设值，得到调优完成后的第二调优系数。
22、在一种可能的实现方式中，所述预设的第三调优系数为调优完成后的第三调优系数；
23、在检测所述调整次数是否达到预设值之后，还包括：
24、若调整次数达到预设值，则调整第三调优系数，并基于调整后的第三调优系数，跳转至根据第二调优系数和第三调优系数，以及所述第一曲线参数的值，确定所述第二曲线参数和第三曲线参数的值的步骤执行，直至所述步进电机的实际加减速时间不超时，得到调优完成后的第三调优系数。
25、在一种可能的实现方式中，若所述步进电机失步，则调整第二调优系数，包括：
26、若所述步进电机失步，则分别获取第二调优系数对应的当前值和下限值；
27、将所述当前值和所述下限值的平均值，确定为第二调优系数对应的新的当前值。
28、在一种可能的实现方式中，若所述调整次数未达到预设值，则调整第二调优系数，包括：
29、若所述调整次数未达到预设值，则分别获取第二调优系数对应的当前值和上限值；
30、将所述当前值和所述上限值的平均值，确定为第二调优系数对应的新的当前值。
31、在一种可能的实现方式中，所述分式函数曲线加减速关系式为：
32、
33、其中，f(n)表示第n个加减速步对应的脉冲发射时间，与第n-1个加减速步对应的脉冲发射时间之间的脉冲时间间隔，a表示所述第一曲线参数，b表示所述第二曲线参数，c表示所述第三曲线参数，n表示加减速步，n＝1、2、3…n，n表示加减速总步数；
34、所述根据第二乘积与第一乘积的比值，确定所述第一曲线参数的值，包括：
35、根据确定所述第一曲线参数的值；
36、其中，a表示所述第一曲线参数，k1表示预设的第一调优系数，r表示所述额定转速，s表示所述电机细分设置值。
37、在一种可能的实现方式中，所述预设运行参数包括：预设运行总步数、预设运行总时间以及预设加减速时间；
38、所述基于所述预设运行参数，确定所述步进电机在加减速过程中的加减速总步数，包括：
39、根据确定所述步进电机在加减速过程中的加减速总步数；
40、其中，n表示所述加减速总步数，ng表示预设运行总步数，tg表示预设运行总时间，ta表示预设加减速时间，δt表示平均脉冲间隔时间。
41、第二方面，本发明实施例提供了一种步进电机的控制装置，包括：
42、获取模块，用于获取步进电机的控制参数和预设运行参数；
43、计算模块，用于：
44、基于所述预设运行参数，确定所述步进电机在加减速过程中的加减速总步数；
45、获取预设的分式函数曲线加减速关系式；所述关系式中包括待求解曲线参数，所述关系式用于表示加减速步与脉冲时间间隔之间的映射关系；
46、根据所述控制参数和所述加减速总步数，确定所述待求解曲线参数的值；
47、控制模块，用于根据所述加减速总步数、所述关系式和所述待求解曲线参数的值，确定所述步进电机在加减速过程中对应的脉冲时间序列，并基于所述脉冲时间序列控制所述步进电机运行。
48、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
49、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
50、本发明实施例提供一种步进电机的控制方法及电子设备，通过步进电机的预设运行参数，可以确定加减速总步数，随后，获取预设的分式函数曲线加减速关系式，并利用步进电机的控制参数和加减速总步数，求解分式函数曲线加减速关系式中待求解曲线参数的值，接着，根据加减速总步数、关系式和待求解曲线参数，确定步进电机在加减速过程中的脉冲时间序列，以控制步进电机运行。其中，分式函数曲线的曲线斜率符合步进电机在加减速过程中先逐渐增大后逐渐减小的理想速度变化趋势，并且，相比于s形曲线，分式函数曲线关系式更加简便，计算量更小。本发明实施例通过采用分式函数曲线加减速关系式来表示加减速步与脉冲时间间隔之间的映射关系，从而确定脉冲时间序列，以控制步进电机运行，不仅可以保障步进电机在加减速过程中平稳运行，还能提升步进电机的响应速度和加减速效率。
1.一种步进电机的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的步进电机的控制方法，其特征在于，所述控制参数包括：额定转速和电机细分设置值；所述待求解曲线参数包括：第一曲线参数、第二曲线参数和第三曲线参数；
3.根据权利要求2所述的步进电机的控制方法，其特征在于，所述预设的第二调优系数为调优完成后的第二调优系数；
4.根据权利要求3所述的步进电机的控制方法，其特征在于，在检测所述步进电机是否失步之后，还包括：
5.根据权利要求4所述的步进电机的控制方法，其特征在于，所述预设的第三调优系数为调优完成后的第三调优系数；
6.根据权利要求3-5任一项所述的步进电机的控制方法，其特征在于，若所述步进电机失步，则调整第二调优系数，包括：
7.根据权利要求4或5所述的步进电机的控制方法，其特征在于，若所述调整次数未达到预设值，则调整第二调优系数，包括：
8.根据权利要求2-5任一项所述的步进电机的控制方法，其特征在于，所述分式函数曲线加减速关系式为：
9.根据权利要求1-5任一项所述的步进电机的控制方法，其特征在于，所述预设运行参数包括：预设运行总步数、预设运行总时间以及预设加减速时间；
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至9中任一项所述步进电机的控制方法的步骤。
