步進電機的控制技術

國內外的科技工作者對步進電機的速度控制技術進行了大量的研究，建立了多種加減速控制數(shù)學模型，如指數(shù)模型、線性模型等，并在此基礎上設計開發(fā)了多種控制電路，改善了步進電機的運動特性，推廣了步進電機的應用范圍指數(shù)加減速考慮了步進電機固有的矩頻特性,既能保證步進電機在運動中不失步，又充分發(fā)揮了電機的固有特性，縮短了升降速時間，但因電機負載的變化，很難實現(xiàn)而線性加減速僅考慮電機在負載能力范圍的角速度與脈沖成正比這一關系，不因電源電壓、負載環(huán)境的波動而變化的特性，這種升速方法的加速度是恒定的，其缺點是未充分考慮步進電機輸出力矩隨速度變化的特性，步進電機在高速時會發(fā)生失步。通常根據(jù)需要的轉矩大小(即所要帶動物體的扭力大小)，來選擇哪種型號的電機。

步進電機的細分驅動控制

步進電機由于受到自身制造工藝的限制，如步距角的大小由轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)決定，但轉子齒數(shù)和運行拍數(shù)是有限的，因此步進電機的步距角一般較大并且是固定的,步進的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時振動，噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。它根據(jù)給定值r(t)與實際輸出值c(t)構成控制偏差e(t),將偏差的比例、積分和微分通過線性組合構成控制量,對被控對象進行控制。這些缺點使步進電機只能應用在一些要求較低的場合，對要求較高的場合，只能采取閉環(huán)控制，增加了系統(tǒng)的復雜性，這些缺點嚴重限制了步進電機作為優(yōu)良的開環(huán)控制組件的有效利用。細分驅動技術在一定程度上有效地克服了這些缺點。 

步進電機細分驅動技術是年代中期發(fā)展起來的一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動技術。年美國學者、頭次在美國增量運動控制系統(tǒng)及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。步進電機應用領域步進電機應用領域：汽車制造業(yè)：發(fā)動機零部件生產(chǎn)線、發(fā)動機組裝生產(chǎn)線，整車裝配線、車身焊接線、檢測設備等。在其后的二十多年里,步進電機細分驅動得到了很大的發(fā)展。逐步發(fā)展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅動技術的研究,起步時間與國外相差無幾。

步進電機

智能家居給人的感覺是一種高大上，可能很難和步進電機聯(lián)系起來，但是許多只能家居中，確實有很多地方應用到了步進電機，尤其是雙極性的步進電機，更是解決了傳統(tǒng)步進電機噪音大的缺點。

步進電機作為關鍵的機械控制部件，在各家電中起著舉足輕重的作用，智能家居的崛起自然帶動起步進電機的市場;而智能家居要求家電組網(wǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)把各類電子設備相聯(lián)，實現(xiàn)高度網(wǎng)絡化，這同時對步進電機的各項性能提出了更苛刻的要求。

如今隨著技術的進步和雙極性步進電機誕生，傳統(tǒng)步進電機低速振動噪聲的問題得到了解決，而且雙極性步進電機在運行和靜止時都確保定位的準確，運行性能也得到了極大的改善。采用PID控制器具有結構簡單、魯棒性強、可靠性高等優(yōu)點,但是它無法有效應對系統(tǒng)中的不確定信息。更安靜的環(huán)境、更可靠的性能，這會是打造智能家居無疑是一大福音。雙極性步進電機的出現(xiàn)為微電機打開新天地的同時也在考驗各大產(chǎn)商對雙極性步進電機的熟悉程度，及時了解雙極性步進電機的相關常識，對于用戶在使用過程中，能夠減少機器出現(xiàn)故障次數(shù)、增加機器的使用壽命。

隨著社會的發(fā)展進步，人工智能設備將應用的更加廣泛，步進電機也將會從一個傳統(tǒng)的工業(yè)品，逐步變成一個耳熟能詳?shù)拿~。