步进电机控制入门讲解

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1、步进电机控制入门http://yonyon.taobao.com步进电机入门控制讲解1.步进电机结构-混合式步进电机2.细分控制原理3.H桥驱动方法驱动L6205为例4.矢量控制5.加减速度控制6.衰减模式细分控制原理1.在一步中，二个线圈给不同的电流形成的合力的夹角，就形成了步进电机转子转动的角度，来达到细分的目的。2.如果单纯给脉冲一个脉冲只能走一步，然后停下来，在一个新的平衡位置。3.不断的给这二个线圈加以相位90度的正弦波，步进电机就开始转动起来了。（以二相4拍混合式步进电机为例，三相相差120度）二相四拍步进电机驱动波形步进电机控制入门步进电机控制入门4相8拍驱动波

2、形步进电机控制入门步进电机控制入门1.L6205+L6506才能恒流驱动2.恒流驱动的好处就是慢速的时候基本不受电机电感的影响，使得微步距比较均匀。3.当然为了降低成本直接采用H桥也是可行的。4.下面就以L6205为例SPWM控制5.右图正弦波就代表PWM占空比的多少6.占空比为100和0%时为最大力矩50%电流为0SIN-SIN=》SIN原理高电平减去低电平时导通的电流就是此时的电流。然后将这个占空比依次调整为按正弦变化。7.L6205已经包含1US死区，如果是其它MOS需要插入死区以免H桥损坏。矢量控制速度V2V3V1T2T0T2`T1T3位置1.当目标位置T2<当前位置

3、T0减速并反转，加速，匀速到指定位置2.当目标位置T1，T3>当前位置T0加速匀速到指定位置矢量控制1.V1V2最高速度？为总行程的1/3少或更少根需要还有负载情况2.V3什么时候减速？加速多少减速多少。这要根据负载情况3.关于负载的计算这里举例克服摩擦做功的例子步进电机启动频率1.步进电机空载启动频率一般可以到1KHZ2.但是根据带负载的不同会有所降低需要实际测试。3.下面是计算方法4.为了快速平稳到达目标位置过低太慢，过高失步。要适中。加减速度控制1.用计算机计算查表方法计算快速2.根据需要采用离散法对S曲线拟合。为方便使用已经整理成上位机软件。步进电机加速控制1.步进电

4、机多数矩频特性也就是力矩曲线就指数下降型2.那么我们加用加速曲线也应该用指数曲线型低数加速快，高速加速慢3.为了获得更好的刹车效果可以将指数曲线优化稍微像一个S型4.带负载启动时要比启动频率低，正常运转又要比最高频率低。5.如下图1.2.3.H桥驱动衰减模式•运动控制系统里匹配步进电机和驱动器的5个简单步骤：•1.选择合适的电机（基于对速度和转矩的要求）。•2.确认电机技术指标中各相电感之间误差在±5%以内。•3.选择合适的驱动器。如果可能的话，获得驱动器输出的电流波形图。•4.确认驱动器上有提高运行平稳性的功能或者选项，如调节续流阻尼深度（慢速或者快速电流衰减）或可调整电流

5、波形的电位器。•5.根据驱动器特性匹配电机电感量。通常说来，高电感量电机低速性能较好，但是需要驱动器具备高电流阻尼（快速续流），能让电流在续流期间快速下降。阻尼有助于电感的快速放电。低电感量电机高速性能好，如果驱动器能提供较低的电流阻尼（慢速续流），那么这些电机将呈现出良好的工作特性，因为他们在电感能量泄放过程中无需特别的阻尼帮助。对于一些电感量中等的电机来说，可以选择具备混合续流能力的驱动器。•6.电机快速时一般采用快速衰减模式低速时采用慢速衰减模式。•7.现在的步进电机细分的方式基本上都是电流细分法，将相电流按正弦波相切得到的电流点作为细分点。在相电流达到细分点时就要控制

6、电流进行控制衰减，否则得话就会出现角度过冲也就无法准确的停留在细分角度上。电机的速度不同选择的衰减模式不同。高速时快衰减、低速时慢衰减。高速时慢衰减就会出现震动大、噪音高等问题。低速时选择快衰减就会导致电机无力严重时会出现定位不准。电机控制IC上的电流衰减所针对的是H桥开关管的控制模式。慢衰减时高侧管关闭，快衰减时高低侧管都关闭。混合衰减是先是以快速衰减然后以慢速衰减，混合衰减的时间比例因芯片和功率也个不相同。H桥驱动衰减模式•电流衰减模式特点及应用•①缓慢衰减模式的特点：•马达在缓慢衰减时由于输出电流稳定的减少，所以电流的波纹会比较小，对•马达转距会比较有利，但是在小电流的

7、领域里，会因为电流的控制恶化造成输出•电流增加，而且在半步进、四分之一步进模式下容易受到高脉冲频率驱动时马达•反向电动势的影响，所以它不会随着电流限制值的变化而变化，会造成电流波形•变形和马达震动。所以它比较适合在全步进模式或者低脉冲频率驱动时的半步进•模式、四分之一步进模式使用。•②快速衰减模式的特点•马达在快速衰减时由于输出电流急速减少，所以可以减低在高速驱动时电流•波形的变形，但是输出电流的波纹会变大这会使平均电流下降（可以加大电流限•制值来改善，但是也要考虑到输出额定电流），造成：①马达转距的降