步进控制一、步进电机的工作原理。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动接收到脉冲信号时，驱动步进电机按设定方向旋转固定角度（称为步距角），其旋转以固定角度逐步运行。角位移可以通过控制脉冲数来控制，从而达到准确定位的目的；同时，电机的转速和加速可以通过控制脉冲频率来控制，从而达到调速的目的。步进电机可作为控制专用电机，广泛应用于各种开环控制，无积累误差（精度100%）。

二、步进电机的分类。常用的可调速电机步进电机包括反应步进电机(VR)、永磁步进电机(PM)、混合步进电机(HB)和单相步进电机。

三、步进电机系统。1.步进电机的静态指标术语。A.相数：产生不同对极N和S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。b.拍数:用n表示完成磁场周期性变化所需的脉冲数或导电状态，或电机转动齿距角所需的脉冲数。C.步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转动的角位移用≤表示。d.定位扭矩：电机转子本身的锁定扭矩（由磁场齿形的谐波和机械误差引起的）。E.静转矩：当电机在额定静电作用下不旋转时，电机转轴的锁定扭矩。2.步进电机动态指标及术语。A.步距角精度：步进电机每转一个步距角的实际值与理论值之间的误差。b.失步：电机运转时的步数不等于理论步数。它被称为失步。c.失调角：转子齿轴偏移定子齿轴的角度。d.最大空载起动频率:在某种驱动形式、电压和额定电流下，可以直接启动最大频率而不加载。e.最大空载运行频率：在某种驱动形式、电压和额定电流下，可调速电机电机无负载的最大转速频率。F.运行矩频特性：电机在一定试验条件下测量运行中输出扭矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性。

四、步进电机选型。1.步距角的选择：电机的步距角取决于负载精度的要求。2.静扭矩选择：静扭矩选择的依据是电机工作负荷，一般情况下，静扭矩应在摩擦负荷的2-3倍内。3.电流选择：由于电流参数不同，其运行特性差异较大，可根据矩频特性曲线图判断电机电流。

五、步进电机的一些特点。1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。2.步进电机外观允许的最高温度一般在130摄氏度以上。3.步进电机的扭矩会随着转速的增加而下降。4.步进电机低速时能正常工作，但如果高于一定速度就不能启动，并伴有啸叫声。5.步进电机应用于低速场合——每分钟转速不超过1000转。

六、比较两种电机的性能。1.可调速电机不同的控制精度。五相混合步进电机的步距角一般为0.72°，0.36°交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于带标准2500线编码器的电机，脉冲当量为360°/1万=0.036°，伺服电机的精度高于步进电机。2.低频特性不同。步进电机在低速时容易发生低频振动。交流伺服电机运行平稳，即使在低速时也不会发生振动。3.不同的过载能力。步进电机一般不具备过载能力。交流伺服电机过载能力强。4.不同的运行性能。步进电机控制为开环控制，启动频率过高或负载过大，容易丢失或堵塞，停止速度过高，交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接取样电机编码器反馈信号，内部形成位置环和速度环，一般不会出现步进电机丢失或过冲，控制性能更可靠。5.不同的速度响应性能。步进电机从静态加速到工作转速（通常每分钟几百转）需要200~400毫秒。交流伺服系统具有良好的加速性能。以松下MSMA400W交流伺服电机为例，从静态加速到额定转速3000RPM只需几毫秒，可用于需要快速启停的控制场合。6.矩频特性不同。

步进电机的输出扭矩随着转速的增加而下降，在较高转速下会急剧下降，交流伺服电机为恒扭矩输出。综上所述，交流伺服系统在许多性能上都优于步进电机。但在一些要求较低的情况下，步进电机经常被用作执行电机。因此，在控制系统的设计过程中，应综合考虑控制要求、成等因素，选择合适的控制电机。