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步进电机介绍

步进电机相对于其它控制用途电机的很大区别是，它接收数字控制信号（电脉冲信号）并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。步进电机驱动器驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

步进电机的控制技术

国内外的科技工作者对步进电机的速度控制技术进行了大量的研究，建立了多种加减速控制数学模型，如指数模型、线性模型等，并在此基础上设计开发了多种控制电路，改善了步进电机的运动特性，推广了步进电机的应用范围指数加减速考虑了步进电机固有的矩频特性,既能保证步进电机在运动中不失步，又充分发挥了电机的固有特性，缩短了升降速时间，但因电机负载的变化，很难实现而线性加减速仅考虑电机在负载能力范围的角速度与脉冲成正比这一关系，不因电源电压、负载环境的波动而变化的特性，这种升速方法的加速度是恒定的，其缺点是未充分考虑步进电机输出力矩随速度变化的特性，步进电机在高速时会发生失步。当前步进电机的运动特性已经被有效改善步进电机在运行的时候必须要经过加速、匀速及减速这三个阶段，这是客观事实，也是无法彻底改变的事情，尤其是早期研发的电机，更是会在使用的时候明显体现出三个运行阶段。

详解导致步进电机***不准的原因

强行使电机以要求的速度(大于极限起动预率)直接起动，可能会发生“丢步’或无响应。而当电机运行至终点时，虽然已经立即停止发脉冲，令其停止，但由于惯性作用，会发生冲过终点的现象，即产生过冲。    

由于惯性作用产生过冲现象并出现步进电机***不准确的主要原因有以下几点：     

（1）要求步进电机起动之初速度过高，远远超过步进电机的极限起动频率，或者说是加速度太大，从而造成“丢布”情况；     

（2）步机电机马达的功率达不到系统的要求；     

（3）步进电机在工作过程中或许遭受到干扰导致电机***不准；     

（4）控制系统的控制器产生失误动作；     

（5）换向时丢脉冲，单向运行***准确，换向后***出现偏差，并随着换向次数的增加导致其偏差值就越明显；     

（6）软件存在设计缺陷；     

由于开环控制系统具有操作方便，价格低廉的优点，所以我国所采用基本是以开环控制反应式步进电机为主。虽然步进电机应用广泛，但其并不能如同普通的交(直)流电机在常规条件下使用，且从起点到终点的运行速度在理论状况下，在电机的极限起动频率大于运行的速度时，电机可按要求运行，并可达到预期的运行速度。运行至行程结束时，也能立即发出可以实现停止功能的脉冲，并使电机停止运行。根据您的实际情况可否需要特殊规格特殊规格的步进电机，请和我们沟通，在技术允许的范围内，加工订货。但实际情况是，步进电机能实现的极限起动预率较低，远不能满足较高的运行速度的要求。在这种工作状况下，强行使电机以要求的速度(大于极限起动预率)直接起动，则会发生“丢步”或无响应。而当电机运行至终点时，虽然已经立即停止发脉冲，令其停止，但由于惯性作用，会发生冲过终点的现象，即产生过冲。      

需要我们特别注意的问题是，为了要保证系统的***精准度并获得较高的***速度，主流系统都将***过程划分为两种阶段进行。分别为：粗***阶段及精***阶段。步进电机驱动器电流的确定供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。根据生产实践经验，“丢步”和“过冲”是步进电机在运行中很常出现的两种严重影响步进电机***精度的“罪魁祸首”。

如何选择步进电机

如何选择步进电机，在选型过程中步过电机转速的选择对于电机的转速也要特别考虑。因为，电机的输出转矩，与转速成反比。就是说，步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大)，在高速旋转状态的转矩(1000转/分--9000转)就很小了。文献实现的自适应模糊PID控制器可以根据输入误差和误差变化率的变化，通过模糊推理在线调整PID参数，实现对步进电机的自适应控制,，从而有效地提高系统的响应时间、计算精度和抗干扰性。当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。如何选择步进电机，选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。