吴 优，胡 清

(广东工业大学，广东广州510006)

0 引 言

步进电动机驱动系统具有可靠性高、结构简单、控制方便、性能优越、成本低等优点，在数控机床、仪表自动化等领域中应用非常广泛。在实际应用中，步进电动机往往存在高频失步和低频振荡等问题，这些问题严重制约着步进电动机的应用范围。如何克服步进电动机失步及振荡已有很多研究［1－3］。通常采用增大阻尼系数或采取细分驱动的方式，也有采用检测转子位置来确定电机绕组的最佳换相时间的方法来抑制步进电动机的振荡。混合式步进电动机的结构不同于其他类型电机，其内部的各个状态变量高度非线性、相互耦合，如果采用闭环控制不仅较复杂，而且很难达到理想的效果。

本文在分析了步进电动机失步和振荡产生原因的基础上，提出了改进细分驱动控制方法---- 互补驱动，并且结合一种新型续流回路的步进电动机驱动方式。通过仿真分析和实验证明，本文所采用的方法能有效解决步进电动机振荡和失步的问题，提高步进电动机输出转矩。

1 互补驱动法原理与实现

互补驱动方法的基本思路是在考虑到绕组电感特性的基础上，尽量将绕组电感特性这一非线性因素降到最小。这种方式不仅保留了细分驱动的优点，改善低频振荡，还提高了步进电动机换相时切换效率，提高输出转矩。

1.1 低频振荡分析与处理

步进电动机运行时，转子运动是一个振荡衰减的过程，绕组通电状态改变一次，转子就转动一个步距角［1］。……