张晓旭，刘景林，舒宗燕

(西北工业大学，陕西西安710072)

0引 言

本系统研究背景是基于某二维运动机构的稳定控制。运动机构采用步进电动机驱动X(水平)方向和Y(垂直)方向的负载运行，为了实现二维运动机构的快速跟踪和扫描，这就要求步进电动机频繁地工作在加减速状态，或者在某一恒速下维持跟随运行，因此，控制系统既要保证步进电动机转速的平滑切换，又要使电机在各个速度范围都能稳定运行，这就对电机的加减速控制有着较高的要求。

然而，传统上步进电动机加减速是在固定细分状态下进行的，即细分数在加减速前后固定不变。这种方式不利于系统在宽速范围下的稳定运行，存在局限性。若步进电动机在高细分状态进行加减速，则低速性能优异，转矩脉动噪声也得到较好的抑制，但却导致高转速上不去，调速范围窄;若电机工作在低细分状态下，解决了高转速问题，但在低速运行时会出现转矩脉动、振荡和噪声，这显然不符合二维运动机构的技术要求。因此本文拟通过把自适应细分技术(可变细分)引入到加减速控制中，来解决上述问题，实现二维机构在宽速范围下的快速稳定跟踪和扫描。

1自适应细分技术

步进电动机细分驱动的本质是通过对步进电动机励磁绕组中电流的控制，使绕组中合成磁势矢量等幅均匀旋转。在低转速下，细分技术对电机的稳定运行带来十分显著的效果，单个步距角被分为几个微步来完成，以提高电机的运转精度，进而实现步进电动机步距角的高精度细分，有效地遏制了转子的振荡和噪声，因此，细分技术实质上也是一种电子阻尼技术。……