苏义鑫，孙功武，聂 巍

(武汉理工大学，湖北武汉430070)

0 引 言

步进电动机具有误差不积累、结构简单、体积小、价格低廉、控制方便等优点，因而被广泛应用在数控、印刷、喷绘、光学定位、机器人等行业［1－3］。但步进电动机因为固有步距角大、低频运行有振动、高频失步等问题，不能直接应用在控制精度要求较高的场合。采用步进电动机细分驱动技术可以较好地减小步进电动机的步距角，抑制步进电动机的振荡，改善步进电动机的运行性能［4］。文献［5］采用恒流斩波细分驱动控制技术和等步距角的细分控制策略实现了128 细分;文献［6］将量化后的正余弦电流作为步进电动机的细分电流，并将该细分电流制成表格，然后利用查表法得到期望的绕组电流，最后根据采样的实际电流值进行相应控制，最多可实现256 细分驱动。这两种方法都可以提高步进电动机的控制精度，增加电机运行的平稳性，但不能做到真正的任意细分，具有一定的局限性。由于三相混合式步进电动机的工作原理与同步电机相似，因此本文借鉴同步电机的矢量控制技术，利用矢量控制思想和SVPWM 技术设计三相混合式步进电动机细分驱动系统。常规SVPWM 算法将电压矢量圆划分为6 个扇区，并且逆变桥各相导通时间的计算过程涉及多个中间变量［7－9］，计算比较繁琐，因此设计SVPWM 简化算法来缩短程序执行时间对提高系统的实时性有着重要意义。

1 系统设计

1.1 步进电动机数学模型

步进电动机是一个多变量、非线性、强耦合的系统，并且电机的转子相对于定子是相对运动的。……