步进电动机的开环控制方式

1、步进电动机的开环控制方式如图520所示，步进电动机的控制方式一般分为开环控制和反馈补偿闭环控制。在开环系统中，步进电动机的旋转速度取决于指令脉冲的频率。也就是说，控制 步进电动机的运行速度，实际上就是控制系统发出脉冲的频率或者换相的周期。系统 可用两种方法来确定脉冲的周期：一种是软件延时，另一种是用定时器延时。软件延 时的方法是通过调用延时子程序的方法实现的,它占用cpu时间:定时器延时方法是 通过设置定时时间常数的方法来实现的。步进电动机（如图5-20所示）的点-傩制 系统，从起点到终点的运行速度都有一定要求。如果要求运行的速度小于系统极限启 动频率，则系统可以按要求的速度直接启动，运行至终

2、点后可直接发脉冲串令其停 止”系统在这样的运行方式下速度可认为是恒定的。但在一般t青况下,系统的极限启 动频率是比较低的，而要求的运行速度往往很高。如果系统以要求的运行速度直接启 动，由于该速度已经超过极限启动频率而导致系统不能正常启动，即可能发生失步或 根本不运行的情况。系统运行起来之后，如果到达终点时突然停发脉冲串，令其立即 停止，则因为系统的惯性原因，会发生冲过终点的滑步现象，使点位控制发生偏差。图5-21点位控制的加减速过程因此，必须用低速启动,然后再慢慢加速到高速，实现高速运行。同样停止时 也要从高速慢慢降到低速，最后停下来，只有这样才能保证开环控制的高速定位。要 满足这种升降速规律

3、”步进电动机必须采用变速方式工作。如图5-21所示，运行速度都需要有f 加速一®速一减速一 f氏恒速t亭止 的加减速过程,各种系统在工作过程中”都要求加减速过程时间尽量短”而恒速时间 尽量长。如果移动距离比较短，为了提高速度，可以无高速恒定运行阶段。在前半段 距离内加速运行，而在后半段距离内减速运行,形成类三角形变化的运动频率轨迹。升降速规律一般可有两种选择:加速恒速一l 减速低恒速；f ar*fl一ij 'iiiii图5-21点位控制的加减速过程一是按照直线规律升降速,二是按指数规律升降速。升降速曲线如果是按指数型 递增减进行的”则升速可用下式表示朗率：式中，fmnx为步进

4、电动机的最高运行频率。按指数递减进行的减速可用下式表扇页率：二f=九厂式中，fo为步进电动机减速的初始频率。上述两式中的r与步进电动机的转动惯量和摩擦系数有关，将指数型曲线离散化 为阶梯曲线这种曲线较符合步进电动机加减速过程的运行规律能充分地利用步进 电动机的誠转矩，快速响应性好。用微机对步进电动机逬行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的时间间隔。加 速时使脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏。微机用定时器中断方式来控制电 动机变速时实际上就是不断改变定时器载值的大小。一般用离散的方法来逼近理想 的升降速曲线。为了减少每步计算装载的时间，系统设计时就把各离散点速度所需的 装载值固化在系统的rom中z系统运行中用査表的方法査出所需的装载值，这可大大 减少占用cpu的时间，提高系统响应速度。系统在执行升降速的控制过程中”对加减速的控制需要准备下列数据:加减速的 斜率、升速过程的总步数、恒速运行总步数和减速运行的总步数。对升降速过程的控制有很多种方法，软件编程也十分灵活，技巧很多。此外利 用zvd集成电路也可实现升降眸制，但缺点是实现起来较复杂且不灵活。步进电动机的控制也完全可以用plc来实现,改变p