步进电机的控制技术

国内外的科技工作者对步进电机的速度控制技术进行了大量的研究，建立了多种加减速控制数学模型，如指数模型、线性模型等，并在此基础上设计开发了多种控制电路，改善了步进电机的运动特性，推广了步进电机的应用范围指数加减速考虑了步进电机固有的矩频特性,既能保证步进电机在运动中不失步，又充分发挥了电机的固有特性，缩短了升降速时间，但因电机负载的变化，很难实现而线性加减速仅考虑电机在负载能力范围的角速度与脉冲成正比这一关系，不因电源电压、负载环境的波动而变化的特性，这种升速方法的加速度是恒定的，其缺点是未充分考虑步进电机输出力矩随速度变化的特性，步进电机在高速时会发生失步。

步进电机的PID控制

PID 控制作为一种简单而实用的控制方法 , 在步进电机驱动中获得了广泛的应用。它根据给定值 r( t) 与实际输出值 c(t) 构成控制偏差 e( t) , 将偏差的比例 、积分和微分通过线性组合构成控制量 ,对被控对象进行控制 。文献将集成位置传感器用于二相混合式步进电机中 ,以位置检测器和矢量控制为基础 ,设计出了一个可自动调节的 PI 速度控制器 ,此控制器在变工况的条件下能提供令人满意的瞬态特性 。文献根据步进电机的数学模型 ,设计了步进电机的 PID 控制系统 ,采用 PID 控制算法得到控制量 ,从而控制电机向规***置运动 。通过验证了该控制具有较好的动态响应特性 。采用 PID 控制器具有结构简单 、鲁棒性强 、可靠性高等优点 ,但是它无法有效应对系统中的不确定信息 。

目前 , PID 控制更多的是与其他控制策略相结合 , 形成带有智能的新型复合控制 。这种智能复合型控制具有自学习 、自适应 、自***的能力 ,能够自动辨识被控过程参数 , 自动整定控制参数 , 适应被控过程参数的变化 ,同时又具有常规 PID 控制器的特点。

步进电机，步进驱动器和PLC之间的连接

步进驱动器首先要外接直流电源24~72V，一端要连步进电机，另一端作输入信号也就是控制信号，步进电机接受外部信号的结构是采用光电隔离的，比如：PLC的脉冲信号送到驱动器内部，我们要使PLC产生脉冲只需要让Y0不断的接通与截止就可以产生。 PLC发送信号给步进电机驱动器，驱动器控制步进电机运行，就组成了设备的传动结构，有些高精的设备，需要电机完成更复杂的传动动作，会采购具有总线总线功能比如ethercat等的步进电机驱动器。

智能家居给人的感觉是一种高大上，可能很难和步进电机联系起来，但是许多只能家居中，确实有很多地方应用到了步进电机，尤其是双极性的步进电机，更是解决了传统步进电机噪音大的缺点。

步进电机作为关键的机械控制部件，在各家电中起着举足轻重的作用，智能家居的崛起自然带动起步进电机的市场;而智能家居要求家电组网，通过物联网把各类电子设备相联，实现高度网络化，这同时对步进电机的各项性能提出了更苛刻的要求。

如今随着技术的进步和双极性步进电机诞生，传统步进电机低速振动噪声的问题得到了解决，而且双极性步进电机在运行和静止时都确保***的准确，运行性能也得到了极大的改善。更安静的环境、更可靠的性能，这会是打造智能家居无疑是一大福音。双极性步进电机的出现为微电机打开新天地的同时也在考验各大产商对双极性步进电机的熟悉程度，及时了解双极性步进电机的相关常识，对于用户在使用过程中，能够减少机器出现故障次数、增加机器的使用寿命。

随着社会的发展进步，人工智能设备将应用的更加广泛，步进电机也将会从一个传统的工业品，逐步变成一个耳熟能详的名词。