步进电机加减速过程控制技术

正因为步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研究也越来越多，在启动或加速时如果步进脉冲变化太快，转子由于惯性而跟随不上电信号的变化，产生堵转或失步在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。为防止堵转、失步和超步，提高工作频率,要对步进电机进行升降速控制。步进电机怎么选型，针对步进电机使用环境来选择特种步进电机能够防水、防油，用于某些特殊场合。

步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下，只要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步力矩而启动的，为了不发生失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的增加,转子直径增大，惯量增大，启动频率和很高运行频率可能相差十倍之多。如果您看了上面的文章还不知道如何选择步进电机，那么请来电咨询我们的工程师，或者在线联系我们的***人员，留下联系方式，我们将尽快与您联系。

步进电机的起动频率特性使步进电机启动时不能直接达到运行频率，而要有一个启动过程，即从一个低的转速逐渐升速到运行转速。停止时运行频率不能立即降为零，而要有一个高速逐渐降速到零的过程。

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 。其主要优点是容易实现和自适应速度快,能有效地克服电机模型参数的缓慢变化所引起的影响,是输出信号跟踪参考信号。 

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

步进电机加减速必须采用加减速控制方法。步进电机起动时，要逐步提高脉冲频率，减速时要逐步降低脉冲频率。

步进马达转速，根据输入脉冲信号的变化而变化。步进电机只需发出脉冲信号，那么它就会旋转一个步距角，如果脉冲信号变化过快，步进电机就会因内部反向电动势的阻尼而使转子和定子之间的磁反应跟不上电信号的变化，从而造成堵转和丢步。

所以步进电机在高速起动时，必须采用脉冲频率升速的方法，在起动过程中还必须有降速过程，以保证步进电机的准确***控制。加快与减速的原则相同。为了解决步进电机的堵转这一问题，应采用加减速控制方法。步进电机起动时，要逐步提高脉冲频率，减速时要逐步降低脉冲频率。我们常说的“加减速”法就是这样。当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。