柏忠梅

摘 要 步进电机结构简单，速度控制比较容易实现，具有较高的精度，可以实现高精度的开环定位控制。这种运行方式的控制电路简单经济，不需要位置检测元器件，是一种实用的进给数字侍服系统，只要静态和动态性能满足要求，就应该首先考虑采用这种系统。但在大负载或高速的情况下，这种系统可能会产生失步或精度不够的问题，文章介绍两种数字侍服系统可以解决这些问题。

关键词 步进电动机 数字侍服系统 光电编码器

中图分类号：TM383.6 文献标识码：A

The Design of Stepper Motor Digital Servo Control System

PAI Zhongmei

(Jiangsu Wuxi Technician School, Wuxi, Jiangsu 214000)

Abstract The stepper motor has simple structure, and speed control is relatively easy to implement, with high precision, can achieve high-precision open-loop positioning control. The control circuit of this operation mode is simple economic, do not need to position detection components, is a practical digital servo feed system, as long as the static and dynamic performance to meet the requirements, should first consider using this system. But in large load or high-speed, this system may be out of step or lack of precision, this paper introduces two digital servo systems which can solve these problems.

Key words stepper motor; digital servo system; optical encoder

1 反馈补偿式步进电动机进给数字侍服控制系统

步进电动机的转动能跟随每一个指令脉冲，在运行结束时所走的总行程正好等于输出脉冲的个数乘以步距。然而，由于开环控制没有位置反馈检测，导致无法知道是否丢失了脉冲；另外，电动机的响应速度受负载大小的影响，所以，步进电动机的开环控制性能受到了一些限制。由于上述原因，近年来出现了反馈补偿式步进电动机侍服系统。这种系统基本上解决了步进电动机丢失脉冲的问题，图1所示是反馈补偿式步进电动机进给侍服系统的结构框图。步进电机将所给的电脉冲信号转变成角位移或线位移，而环形分配器则按规定的方式将电脉冲信号分配给步进电机的各相励磁绕组，使各相励磁绕组在电脉冲信号的控制下工作。脉冲功率放大器能实现电机的功率驱动、电流控制及多种保护功能。该电路与开环系统不同的是，这里在步进电机的轴上安装了脉冲编码器，脉冲编码器将步进电动机的转动转换成脉冲输出，输出脉冲被送到反馈处理电路中。……