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