本发明涉及步进电机控制，尤其涉及一种步进电机的堵转检测方法和堵转检测系统。
背景技术：
1、步进电机正常运转时，比如机械结构故障、外部供电变小、负载加重时，电机可能发生堵转、导致电机无法按照预定的角度和速度运行，同时导致电机电流增加，发热量增加。在步进电机发生堵转时，需要及时检测到堵转情况并采取相应的措施。
2、针对步进电机的堵转检测，现有技术中提出了通过获取步进电机的电流给定和电流反馈的检测方法，如申请号202210881977.3的专利所公开的堵转检测方案，通过实时获取两相步进电机的第一相电流给定、第一相电流反馈、第二相电流给定和第二相电流反馈，根据第一相电流给定、第一相电流反馈、第二相电流给定和第二相电流反馈，实时计算给定的外部输入脉冲数内的堵转检测状态量，再基于计算得到的堵转检测状态量判断两相步进电机是否发生堵转。
3、然而，现有技术中的方案存在如下问题：1.步进电机反馈的电流大小，不仅和给定的参考电流相关。还与供电电压的变化相关，当供电电压变化时，反馈的电流也会随着变化，仅通过每相电流反馈进行堵转检测可能导致堵转检测出错；2、当负载加重或者变化时，反馈的电流和转速也会发生变化，此时容易出现电机失步的情况，当出现电机失步时，再结合外部脉冲数判断，会导致外部脉冲数大于实际的脉冲数，一旦失步过多，可能会误判成堵转；3、当步进电机中每相的电感和电阻值过大时，反馈电流无法完全匹配给定电流，导致堵转检测出错。
技术实现思路
1、本发明提供了一种步进电机的堵转检测方法和堵转检测系统，旨在有效解决现有技术中步进电机堵转检测易误判，检测准确率低的问题。
2、根据本发明的第一方面，本发明提供一种步进电机的堵转检测方法，包括：获取步进电机的线圈参数；当接收到角度变化指令时，基于所述步进电机的线圈参数计算第一堵转故障信息和第二堵转故障信息；根据所述第一堵转故障信息和所述第二堵转故障信息计算故障计数值；每接收到一次所述角度变化指令时，获取一次所述故障计数值，当所述故障计数值的累加结果等于预设值时，确定步进电机发生堵转故障。
3、进一步地，每接收到一次角度变化指令时，所述步进电机先后进入一次开通阶段和衰减阶段，所述第一堵转故障信息根据所述开通阶段的反电动势确定，所述第二堵转故障信息根据所述衰减阶段的反电动势确定。
4、进一步地，所述当接收到角度变化指令时，基于所述步进电机的线圈参数计算第一堵转故障信息的步骤，包括：当接收到所述角度变化指令时，记录第一时刻，获取所述第一时刻的线圈实时电流；比较线圈实时电流与参考电流的大小，当所述线圈实时电流的电流值等于第一参考电流值时，记录第二时刻，获取所述第二时刻的线圈实时电流、第一供电电压和第一时间间隔，其中，所述第一时间间隔为所述第一时刻与所述第二时刻间的时间间隔；通过所述线圈参数、所述第二时刻的线圈实时电流、所述第一供电电压和所述第一时间间隔，计算第一反电动势；基于所述第一反电动势计算第一堵转故障信息。
5、进一步地，所述衰减阶段包括快速衰减模式、慢速衰减模式和混合衰减模式，在基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息之前，所述堵转检测方法还包括：根据所述衰减阶段的衰减模式类型，确定基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤。
6、进一步地，若所述衰减阶段为快速衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：当步进电机进入所述衰减阶段时，记录第二时刻，获取所述第二时刻的线圈实时电流；经过快速衰减时间后，记录第三时刻，获取所述第三时刻的线圈实时电流、第二供电电压和第二时间间隔，其中，所述第二时间间隔为所述第二时刻与所述第三时刻间的时间间隔；通过所述线圈参数、所述第三时刻的线圈实时电流、所述第二供电电压和所述第二时间间隔，计算第二反电动势；基于所述第二反电动势计算第二堵转故障信息。
7、进一步地，若所述衰减阶段为慢速衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：当步进电机进入所述衰减阶段时，记录第二时刻，获取所述第二时刻的线圈实时电流；经过慢速衰减时间后，记录第三时刻，获取所述第三时刻的线圈实时电流和第二时间间隔，其中，所述第二时间间隔为所述第二时刻与所述第三时刻间的时间间隔；通过所述线圈参数、所述第三时刻的线圈实时电流和所述第二时间间隔，计算第二反电动势；基于所述第二反电动势计算第二堵转故障信息。
8、进一步地，若所述衰减阶段为混合衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：当步进电机进入所述衰减阶段时，记录第二时刻，获取所述第二时刻的线圈实时电流；经过快速衰减时间后，记录第三时刻，获取所述第三时刻的线圈实时电流、第二供电电压和第二时间间隔，其中，所述第二时间间隔为所述第二时刻与所述第三时刻间的时间间隔；通过所述线圈参数、所述第三时刻的线圈实时电流、所述第二时间间隔和所述第二供电电压，计算第二反电动势；经过混合衰减时间后，记录第四时刻，获取所述第四时刻的线圈实时电流和第三时间间隔，其中，所述混合衰减时间为慢速衰减时间与所述快速衰减时间之差，所述第三时间间隔为所述第三时刻与所述第四时刻间的时间间隔；通过所述线圈参数、所述第四时刻的线圈实时电流和所述第三时间间隔，计算第三反电动势；基于所述第二反电动势和所述第三反电动势计算第二堵转故障信息。
9、进一步地，所述获取步进电机的线圈参数的步骤，包括：将短脉冲信号输入回路，启动步进电机；设置参考电流为第一测试电流值，记录第一测试时刻；比较线圈测试电流与参考电流的大小，当所述线圈测试电流的电流值等于第一测试电流值时，记录第二测试时刻，获取第一测试电压和第一测试时间间隔，其中，所述第一测试时间间隔为所述第一测试时刻与所述第二测试时刻间的时间间隔；设置参考电流为第二测试电流值；比较线圈测试电流与参考电流的大小，当所述线圈测试电流的电流值等于第二测试电流值时，记录第三测试时刻，获取第二测试电压和第二测试时间间隔，其中，所述第二测试时间间隔为所述第二测试时刻与所述第三测试时刻间的时间间隔；通过所述第一测试电流值、第二测试电流值、第一测试电压、第二测试电压、第一测试时间间隔和第二测试时间间隔，计算步进电机的线圈参数。
10、根据本发明的第二方面，本发明还提供一种步进电机的堵转检测系统，适用于如上述第一方面中任一项所述的步进电机的堵转检测方法，所述堵转检测系统包括：步进电机模块、电流比较模块和堵转检测模块；所述步进电机模块连接所述电流比较模块，所述堵转检测模块分别连接所述步进电机模块和所述电流比较模块；所述步进电机模块用于产生角度变化指令发送给所述堵转检测模块；所述电流比较模块用于检测步进电机的线圈电流，其中，所述线圈电流用于计算所述步进电机开通阶段和衰减阶段的反电动势；所述堵转检测模块用于根据所述步进电机的线圈参数和所述步进电机开通阶段和衰减阶段的反电动势确定所述步进电机是否发生堵转故障。
11、进一步地，所述电流比较模块包括第一电流比较器和第二电流比较器；所述第一电流比较器的第一输入端连接所述步进电机的第一相回路，第二输入端连接参考电流，用于比较所述步进电机的第一相回路中的线圈电流和参考电流的大小，通过所述第一电流比较器的输出端输出比较结果；所述第二电流比较器的第一输入端连接所述步进电机的第二相回路，第二输入端连接参考电流，用于比较所述步进电机的第二相回路中的线圈电流和参考电流的大小，通过所述第二电流比较器的输出端输出比较结果。
12、通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
13、根据本发明，当步进电机启动后，每一次发生角度变化时，都基于步进电机的线圈参数计算一次第一和第二堵转故障信息，第一堵转故障信息和第二堵转故障信息分别是通过步进电机转动时的开通阶段和衰减阶段的反电动势得到，对步进电机不同阶段的反电动势进行区分计算，提升了堵转检测的准确率，同时，利用多次角度变化时的堵转故障信息进行累加计算，有效避免堵转误判情况的发生。
1.一种步进电机的堵转检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的堵转检测方法，其特征在于，每接收到一次角度变化指令时，所述步进电机先后进入一次开通阶段和衰减阶段，所述第一堵转故障信息根据所述开通阶段的反电动势确定，所述第二堵转故障信息根据所述衰减阶段的反电动势确定。
3.如权利要求2所述的堵转检测方法，其特征在于，所述当接收到角度变化指令时，基于所述步进电机的线圈参数计算第一堵转故障信息的步骤，包括：
4.如权利要求2所述的堵转检测方法，其特征在于，所述衰减阶段包括快速衰减模式、慢速衰减模式和混合衰减模式，在基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息之前，所述堵转检测方法还包括：
5.如权利要求4所述的堵转检测方法，其特征在于，若所述衰减阶段为快速衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：
6.如权利要求4所述的堵转检测方法，其特征在于，若所述衰减阶段为慢速衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：
7.如权利要求4中任意一项所述的堵转检测方法，其特征在于，若所述衰减阶段为混合衰减模式，所述基于所述步进电机的线圈参数计算第二堵转故障信息的步骤包括：
8.如权利要求1所述的堵转检测方法，其特征在于，所述获取步进电机的线圈参数的步骤，包括：
9.如权利要求1中所述的堵转检测方法，其特征在于，所述步进电机的线圈参数为线圈电阻和线圈电感。
10.一种步进电机的堵转检测系统，其特征在于，适用于如权利要求1至9中任一项所述的步进电机的堵转检测方法，所述堵转检测系统包括：步进电机模块、电流比较模块和堵转检测模块；所述步进电机模块连接所述电流比较模块，所述堵转检测模块分别连接所述步进电机模块和所述电流比较模块；
11.如权利要求10中所述的堵转检测系统，其特征在于，所述电流比较模块包括第一电流比较器和第二电流比较器；
