赵 浩， 冯 浩

（1.嘉兴学院，浙江嘉兴 314001； 2.杭州电子科技大学，浙江杭州 310018）

步进电动机旋转角加速度测试与拟合建模

赵 浩1， 冯 浩2

（1.嘉兴学院，浙江嘉兴 314001； 2.杭州电子科技大学，浙江杭州 310018）

介绍了步进电机的运动模型，采用自行研制的角加速度传感器对步进电机的单步运行、低频连续运行、低频丢步振荡、高频连续运行以及多种频率下的运行情况进行了实际的角加速度检测。采用不同的函数对角加速度曲线进行拟合，得到了相应的数学模型。找出了步进电机在正常连续运行时角加速度峰峰值与通电频率之间的关系式，为步进电机控制器或者控制算法的设计提供了技术支撑。

计量学；步进电机；角加速度；拟合建模

1 引 言

步进电机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种执行元件，其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或线位移。近年来，数字技术和计算机技术的迅猛发展为其应用开辟了广阔前景。目前，步进电机已广泛应用于数控机床、绘图仪、轧钢机和自动仪表等多个方面［1～5］。但是步进电机在运行过程中存在明显振动，即角加速度，容易产生低频振荡和高频振荡，造成该现象的首因是步进电机的矩角特性近于正弦函数，且定子磁场以跳跃方式转动。

近年来一些学者对步进电机的角加速度波动及其抑制进行了研究。潘今宇在分析低速扫描中步进电机转速质量影响的基础上，介绍了用光电编码器测量转速稳定度的方法以及判定标准，并讨论了不同条件下步距角、惯性负载和微步距驱动对步进电机转速稳定度的影响［6］。……