在工業(yè)自動(dòng)化中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用非常的廣泛。例如工業(yè)機(jī)器人、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)硬盤等都有步進(jìn)電機(jī)的身影。傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)可以控制轉(zhuǎn)子的角度位置,而不需要傳感器來(lái)控制位置,是一種開環(huán)控制系統(tǒng)。 
閉環(huán)控制下步進(jìn)系統(tǒng)精度提升 首先,大家都知道,步進(jìn)系統(tǒng)便宜過伺服系統(tǒng)很多。因?yàn)槠涑杀镜?/span>, 在自動(dòng)控制領(lǐng)域步進(jìn)系統(tǒng)占有率還是很高的, 但步進(jìn)系統(tǒng)存在丟步的可能性。雖然有微步驅(qū)動(dòng)可以提高步進(jìn)電機(jī)的準(zhǔn)確性, 但微步并不是完全可靠。有了閉環(huán)控制器, 步進(jìn)系統(tǒng)精度一點(diǎn)不比伺服差了, 只是速度肯定還是沒法和伺服比。步進(jìn)電機(jī)配合閉環(huán)控制以及光柵尺基本可以實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制,免除機(jī)械誤差。在成本遠(yuǎn)小于伺服系統(tǒng)的情況下定位精度能達(dá)到傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)無(wú)法達(dá)到的層次。 閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)不是單純給步進(jìn)電機(jī)配一個(gè)編碼器,而是按照伺服電機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。目前****泛應(yīng)用的是電機(jī)專用DSP芯片,采用32位的DSP做為主處理器,以保證整個(gè)系統(tǒng)的高響應(yīng)和高速,可以做到每隔25微秒就可以調(diào)整一次電機(jī)的電流,同時(shí)也會(huì)配置編碼器。 步進(jìn)系統(tǒng)閉環(huán)解決丟步與過沖 對(duì)于伺服電機(jī)來(lái)說,在由高速轉(zhuǎn)為低速時(shí),不可避免地要過沖一段距離,然后再糾正。簡(jiǎn)單點(diǎn)說控制器發(fā)一個(gè)脈沖給伺服電機(jī)時(shí),伺服電機(jī)往往不是走一個(gè)脈沖,而是走3個(gè)脈沖,然后回退2個(gè)脈沖。在某些特定運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合,這種過沖是不允許存在的。恰好的是,步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)就是不會(huì)過沖,結(jié)合步進(jìn)電機(jī)自身的特點(diǎn)和伺服閉環(huán)的控制方式,在此類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合中有很大的應(yīng)用空間。 這里可以看一下是全球有名的步進(jìn)系統(tǒng)制造商日本東方電機(jī)。他們著重推的也是集開閉環(huán)控制一體的αSTEP步進(jìn)電機(jī)。在位置偏差不到±1.8°工況下,還是采用開環(huán)模式,電機(jī)運(yùn)行波形與脈沖指令基本吻合無(wú)延遲。在過載位置偏差達(dá)±1.8°后,切換至閉環(huán)控制對(duì)外力影響進(jìn)行修正。 
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