ステッピングモーターの制御パラメーターを最適化するにはどうすればよいですか？

産業用ロボット工学者として、私はほとんどの時間をブラシレスDCモーターまたはリニアモーターを使用するロボットや機械での作業に費やしたので、これらのモーターのPIDパラメーターの調整に多くの経験があります。

今、ステッピングモーターを使用して趣味のロボット工学を行うことに移行しています（私は最初のRepRapを作成しています）。

エンコーダフィードバックがないことは明らかですが、モーターへのリクエストはより保守的にする必要があり、可能なことの範囲内に常に留まるようにしますが、チューニングが最適か、準最適か、または（最悪の場合）どうやって調べるのですか？やや不安定？

明らかに、与えられた負荷（私の場合は押出機のヘッド）に対して、ステップパルス列を生成する必要があります。これにより、モーターは、ステップを逃すことなく、要求される加速と速度に対応できます。

私の最初の考えは、例えばいくつかのテストシーケンスを行うことです：

• 正確にホームセンサー上のホームモーター。
• 動く $C$ ゆっくり家から離れます。
• 動く $M$ 控えめな移動プロファイルで家から離れます。
• 動く $N$ テストの加速/速度プロファイルのステップ。
• 動く $N$ 保守的な移動プロファイルを使用して、テスト移動の開始に戻ります。
• 動く $M$ 保守的な移動プロファイルで家に戻ります。
• 動く $C$ ホームセンサーにゆっくり戻り、センサーが正しい位置でトリガーされていることを確認します。
• さまざまな繰り返します $N$、 $M$、加速/速度および負荷プロファイル。

これは、テストプロファイルの移動で失われたステップを確実に検出するはずですが、テストするには非常に大きなスペースのように思えるので、ステッピングモーター制御パラメーターを最適化するためにどのような技術が開発されたのでしょうか。

これを行う「数学」の方法は、与えられた電圧でステッパーの速度/トルク曲線を生成し、動作中のオブジェクトに適用される最大の力を決定することです（この場合、最大の力は加速度）。

ほとんどの趣味の3Dプリンターは非常に薄いので、加速中にフレームが曲がると、欠落したステップを開始するずっと前に印刷品質が損なわれます。この場合、荷重下のフレームのたわみをモデル化できます。

私の経験では、ミスしたステップの90％は、軸のバインドやパルスの欠落など、機械的またはソフトウェアの問題が原因です。手ですべてを動かして、スムーズかどうかを確認してください。

非常に攻撃的な速度と加速は、ステッパーが停止するずっと前に3dプリンターで表示（および可聴）する必要があります。

一般に、1つの失敗したステップによって次のステップも失敗し（モーターが追いつくためにさらに困難に動作するようになったため）、モーションの代わりに数秒間ブーンという音がします。