陈志锦，孙洪兵，吴 航

(1.中国兵器工业第58 研究所 数控事业部，四川 绵阳 621000;2.云南昆明船舶电子设备有限公司，昆明 650236)

步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换元件。在经历了一个大的发展阶段后，目前其发展趋于平缓。然而，由于步进电动机的工作原理和其它电动机有很大的差别，具有其他电动机所没有的特性。因此，它仍然能根据市场的需求，沿着小型、高效、低价的方向发展。但是随着工业要求的提高，对步进电动机系统在稳定性、快速响应、宽运行范围等方面提出了更高要求。由于步进电机开环运行固有的缺点，闭环矢量控制是提高其控制性能的根本途径。矢量控制是现代电机高性能控制的理论基础，它可以实现对电机转矩的高效控制。在此从工程应用的角度出发，采用闭环矢量控制方法，设计了一种以TMS320F2806 芯片作为核心控制单元，结合电流、转速反馈电路的步进电机伺服系统。

1 系统总体设计

因为混合式步进电机具有凸极型永磁同步电机特性，故本控制系统采用常用的矢量控制策略对步进电机执行控制，如图1 所示。图中的坐标变换模块和SVPWM 利用来自编码器的位置信息，实现了对电机电压电流解耦，使步进电机的控制如同直流电机一样。由于混合式步进电机具有凸极特性，所以电流环的控制适用最大转矩/电流比控制。

图1 系统总体框图

根据混合式步进电机电磁转矩方程如式(1)所示控制d轴、q 轴电流，实现最大转矩/电流控制方式。……