什么是步进电机
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理
（一）反应式步
进电机原理
由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构：
电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B 与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图：
2、旋转：
如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C 偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A 偏移为1/3て对齐。
如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て
这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。
由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。
不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其
1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。
不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移
1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩：
电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力
F与（dФ/dθ）成正比
S
其磁通量Ф=Br*S
Br为磁密，S为导磁面积
F与L*D*Br成正比
L为铁芯有效长度，D为转子直径
Br=N·I/R
N·I为励磁绕阻安匝数（电流乘匝数）R为磁阻。
力矩=力*半径
力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比（只考虑线性状态）
因此，电机有效体积越大，励磁安匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。（二）感应子式步进电机
1、特点：
感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比，结构上转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点，而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能，因此该电机效率高，电流小，发热低。因永磁体的存在，该电机具有较强的反电势，其自身阻尼作用比较好，使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运行，也可以作二相运行。（必须采用双极电压驱动），而反应式电机则不能如此。例如：四相，八相运行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为
C=,D=.
一个二相电机的部绕组与四相电机完全一致，小功率电机一般直接接为二相，而功率大一点的电机，为了方便使用，灵活改变电机的动态特点，往往将其外部接线为八根引线（四相），这样使用时，既可以作四相电
机使用，可以作二相电机绕组串联或并联使用。
2、分类
感应子式步进电机以相数可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号（电机外径）可分为：42BYG(BYG为感应子式步进电机代号）、57BYG、86BYG、110BYG、（国际标准），而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国标准。
3、步进电机的静态指标术语
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。
定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）
静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。
4、步进电机动态指标及术语：
1、步距角精度：
步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之，八拍运行时应在15%以。
2、失步：
电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。
3、失调角：
转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。
4、最大空载起动频率：
电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。
5、最大空载的运行频率：
电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。
6、运行矩频特性：
电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如下图所示：
其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。
电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流（而非静态电流），平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。其中，曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。
要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使采用小电感大电流的电机。
7、电机的共振点：
步进电机均有固定的共振区域，二、四相感应子式步进电机的共振区一般在180-250pps之间（步距角1.8度）或在400pps左右（步距角为0.9度），电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然，为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪音降低，一般工作点均应偏移共振区较多。
8、电机正反转控制：
当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转，通电时序为DA-CA-BC-AB或()时为反转。
三、驱动控制系统组成
使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如下：
1、脉冲信号的产生。
脉冲信号一般由单片机或CPU产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。
2、信号分配
我厂生产的感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为,步距角为1.8度；二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种，四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB,步距角为1.8度；四相八拍为
AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为0.9度）。
3、功率放大
功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流（而样本上的电流均为静态电流）。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式一般有以下几种：恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
为尽量提高电机的动态性能，将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。我厂生产的SH系列
二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如下：
说明：
CP 接CPU脉冲信号（负信号，低电平有效）
OPTO 接CPU+5V
FREE 脱机，与CPU地线相接，驱动电源不工作
DIR 方向控制，与CPU地线相接，电机反转
VCC 直流电源正端
GND 直流电源负端
A 接电机引出线红线
接电机引出线绿线
B 接电机引出线黄线
接电机引出线蓝线
步进电机一经定型，其性能取决于电机的驱动电源。步进电机转速越高，力距越大则要求电机的电流越大，驱动电源的电压越高。电压对力矩影响如下：
4、细分驱动器
在步进电机步距角不能满足使用的条件下，可采用细分驱动器来驱动步进电机，细分驱动器的原理是通过改变相邻（A，B）电流的大小，以改变合成磁场的夹角来控制步进电机运转的。
四、步进电机的应用
（一）步进电机的选择
步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。
1、步距角的选择
电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机
应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度（三相电机）等。
2、静力矩的选择
步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）
3、电流的选择
静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）
4、力矩与功率换算
步进电机一般在较大围调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：
P= Ω·M
Ω=2π·n/60
P=2πnM/60
其P为功率单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n为每分钟转速，M为力矩单位为牛顿·米
P=2πfM/400(半步工作）
其中f为每秒脉冲数（简称PPS)
(二）、应用中的注意点
1、步进电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转，（0.9度时6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。
2、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。
3、由于历史原因，只有标称为12V电压的电机使用12V外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值，可根据驱动器选择驱动电压（建议：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。
4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
5、电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，一电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。
6、高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用5相电机，不过其整个系统的价格较贵，生产厂家少，其被淘汰的说法是外行话。
7、电机不应在振动区工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。
8、电机在600PPS（0.9度）以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动。
9、应遵循先选电机后选驱动的原则。
（一）步进电机小知识
1.什么是步进电机
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构.通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角).您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的.
2.步进电机分哪几种
步进电机分三种:永磁式(PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)永磁式步进一般为两相,
转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大.在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混
合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点.它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8 度而五相步进角一般为 0.72度.这种步进电机的应用最为广泛.
3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)
保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩.
它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩.由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一.比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说
明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机.
4.什么是DETENT TORQUE
DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩.
DETENT TORQUE 在国没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电
机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE.
5.步进电机精度为多少是否累积
一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积.
6.步进电机的外表温度允许达到多少
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90
度完全正常.
7.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降
当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大.在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降.
8.为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声
步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转.在有负载的情况下,
启动频率应更低.如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低, 然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速).
9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:
A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的,最简便的方法;
C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;
D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;
E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大.
10.细分驱动器的细分数是否能代表精度
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能.比如对于步进
角为1.8°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素.不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制.
11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别
四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法
将四相电机接成两相使用.串联接法一般在电机转速较的场合使用,此时需要的驱动器输出
电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大.
12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源
A.电压的确定
混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的围(比如IM483的供电电压为
12～48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择.如果电机工作转速较
高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入
电压,否则可能损坏驱动器.
B.电流的确定
供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定.如果采用线性电源,电源电流一般可
取I的1.1～1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I 的1.5～2.0倍.
13.混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用
当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自由状态(脱
机状态).在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方式),就可以将FREE信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节.手动完成后,再将FREE
信号置高,以继续自动控制.
14.如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向
只需将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可.
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进
电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的围。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
（二）
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：
（1）计算齿轮的减速比
根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角（o/脉冲）
S ---丝杆螺距（mm)
Δ---(mm/脉冲）
（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2）
式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)
J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N）
S ---丝杆螺距（cm）
（3）计算电机输出的总力矩M
M=Ma+Mf+Mt （1-3）
Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）
式中Ma ---电机启动加速力矩（N.m)
Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
n---电机所需达到的转速（r/min）
T---电机升速时间（s）
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-5）
Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)
u---摩擦系数
η---传递效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）
Mt---切削力折算至电机力矩（N.m)
Pt---最大切削力（N）
（4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为
fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)] 1/2 （1-7）
式中fq---带载起动频率（Hz）
fq0---空载起动频率
Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（N.m)
若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.
（5）运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。
（6）负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式（1-5）和式（1-6）计算，电机在最大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.2 ～0.4)Mmax.
步进电机和交流伺服电机是运动控制系统中最常用的两种执行电动机。在电机选型过程中，必须首先计算出负载通过机械传动系统对电机轴的折算扭矩（T折），下面就几中常见的机械传动方式介绍折算扭矩（T折）的计算过程。
1、重物提升
T折= (m×g×D) /(2×i) [N.m]
2、丝杠螺母传动
T折= 1/I((F×t)/(2×π ×η)+Tb) [N.m] F=F0+μmg [N]
3、同步带或齿轮齿条传动
T折=(F×D)/( 2×i ×η) [N.m] F=F0+μmg [N]
（三）
1. 负载分类：
（1）Tf力矩负载：
Tf = G·r
G 重物重量 r 半径
（2）TJ惯性负载：
J = M（R12+R22）/ 32 （Kg·cm）
M：质量
R1：外径
R2：径
TJ = J·dw/dt dw/dt 为角加速度
2.力矩曲线图的说明
力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现，以下是我们对其中关键词语的解释。
说明：
1. 工作频率点：表示步进电机在该点的转速值。单位：Hz
n=Θ*Hz / （360*D）
n 转/秒
Hz 该点的频率值
D 电路的细分值，
Θ步进电机的步距角
例：1.8步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步0.9）500Hz 时，其速度是 1.25转/秒
2. 起动区域：步进电机可以直接起动或停止的区域。
3. 运行区域：在这个区域里，电机不能直接运行，必须先要在起动区域起动，然后通过加速的方式，才能到达该工作区域。同样，在该区域，电机也不能直接制动，否则就会造成失步，必须通过减速的方式到起动区域，在进行制动。
4. 最大起动频率点：步进电机在空载情况下，最大的直接起动速度点。
5. 最大运行频率点：步进电机在空载情况下，可以达到的最大的运行速度点。
6. 起动力矩：步进电机在特定的工作频率点下，直接起动可带动的最大力矩负载值。
7. 运行力矩：步进电机在特定的工作频率点下，运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因，所以，运行力矩要比起动力矩大。
3 加速和减速运动的控制
当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域时，如何在最短的时间加速，减速就成了关键。
如下图示，步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状，在高速时，由于电感的影响，很快下滑。
（1）直线加速运动
已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr加速到F1，求tr 和加速脉频率F （t）
A．确定TJ，一般TJ =70% Tm。
B．tr = 1.8*10-5*J*Θ*（F1-F0）/ （TJ-TL）
C.Ｆ（ｔ）＝（Ｆ１－Ｆ０）＊ｔ／ｔｒ＋Ｆ０， 0 < t < tr
（２）指数加速运动
已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr加速到F1，求tr 和加速脉频率F （t）
A.确定TJ０，ＴＪ１一般TJ０ =70% Tm０,TJ１ =70% Tm１,TL=60%Tm1
B．tr = F4*ln[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]
C.Ｆ（ｔ）＝F2*[1-e^(-t/F4)]＋Ｆ０， 0 < t < tr
其中，F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)
F4=1.8*10-5*J*Θ*F2 /( TJ0-TL)
J 为电机转子和负载的转动惯量，Θ为每一步的度数，整步运行时为电机步距角。至于减速的控制，只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。
4 振动和噪音
一般来说，步进电机在空载运行时，在200pps左右会有一个很严重的振动，甚至会产生失步的现象，这是由于电机转子是一个有质量的物体，当电机运行的频率接近到转子的固有频率，振动就产生了，一般有几种解决的办法：
1. 避开振动区，使电机的工作频率不在这个围。
2. 采用细分的驱动方式，使原来1步完成的动作分几步完成，减少振动，一般半步运动时，电机的力矩比整步时少15%，采用正弦波电流控制时，力矩减小为30%
（四）
选型原则
驱动器的电流：电流是判断驱动器能力大小的依据，是选择驱动器的重要指标之一，通常驱动器的最大电流要略大于电机的标称电流，通常驱动器有3.0A，4.0A,6.0A,8.0A等规格。
驱动器的供电电压：供电电压是判断驱动器升速能力的标志，常规电压供给有24VDC,40VDC,60VDC,80VDC,110VDC,220VDC等。
驱动器的细分：细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。步进电机（尤其是反应式步进电机）都有低频振荡的特点，如果您的电机需要工作在低频共振区工作（如走圆弧），则细分驱动器是很好的选择。此外，细分比不细分，输出转矩对各种电机都有不同程度的提升。
选型指导
要使系统协调运转，选型是比较重要的一环。在此介绍一些有关选型的事项，供大家参考。
由于电机直接与外界负载相关联，因此，可以先从电机着手。选择步进电机大致可分为以下几个步骤：
1. 计算负载转矩
假设系统力学模型如下图所示：
已知条件如下：
所用丝杆为滚珠螺杆，直径D=20mm，长度L=1米
负载P=50KG，
Z1,Z2为传动齿轮，Z1分度圆直径为d1=200mm，Z2分度圆直径为d1=100mm，宽度为2厘米；μ为摩擦系数，在此设其为μ=0.2
电机起动速度V0=300RPM,运行速度V1=900RPM,加速时间t=200ms;
由此可求得负载转矩如下：
T=9.8μPD/2/1000
=9.8×0.2×50×20/2/1000
=0.98(牛米)
1. 计算传动构件的转动惯量
滚珠螺杆传动惯量：
I0=1.57(R＾4)ρl ρ为密度
=1.57×（0.01＾4）×7800×1
=0.012（千克.平方米）
同里可分别求得Z1和Z2的转动惯量，假定求得Z1转动惯量为
I1=0.024（千克.平方米）
Z2转动惯量为
I2=0.0015（千克.平方米）
2. 计算传动比
I21=d1/d2=2
3. 计算电机起动转矩
Tm=T/I21+(I0+I1)ξ/I21+I2*ξ
=0.98/2+(0.012+0.024)*314/2+0.0015*314
=0.49+5.652+0.471
=6.613(牛*米)
考虑到其他因素的影响，将其乘上一系数K，此系数请一实际情况斟酌选取。在此令K=1.5，则Tk=K*Tm=6.613*1.5=9.9（牛*米）
4. 电机选取
据V1=900RPM（若是两相电机，其脉冲频率为3000），Tk=9.9（牛*米）查找选型手册，找出合适电机
5. 根据所选电机额定电流选出与其匹配的驱动器，驱动器的额定电流应比电机额定电流略大。
参考数据
由上述计算可见，由传动构件带来的额外转矩不可忽略，在进行设计时应多加注意。由于计算转矩较为繁琐，在实际应用中可根据系统构件大致估算所需转矩。下面列出一些电机在电机转速在8转/秒以匹配成功率较高的应用（滚珠螺杆传动），供大家参考：
（五）
步进电机的引线判断方法之一
在步进电机的M16驱动中，本人用到了在电子市场买的二手步进电机，型号为EM-149，此电机共五根引线，没有说明，也没有接线方法，在网上收了一下也没找到接线图。在没别的办法的情况下，学习了一下步进电机的基本原理，根据原理，把该步进电机的接线搞清了，通过驱动，说明此方法有效。此方法共四个步骤：
1、先判断公共端：用万用表测线与线之间的电阻，本电机公共端与其它线之间电阻为6欧左右，四根驱动线之间的电阻为2倍即12欧左右。在应用中公共端一般接电源。
2、再判断ABCD端：用一5V/2A直流电源，正极接在公共端，负极短时接触余下的四引线，注意不要长时间接触，否则有可能烧坏电机。先假定其中一线为A，负极触A，电机会向某方向动一下，如果不动，换一线为A。
3、触A后，换一线假定为B，如果触B时电机转动方向与A一致，说明B正确，如果不一致，说明B错误。由此判断出C、D。
4、判别定出的ABCD是否正确：公共端接+5V不变，电源负端分别触A、B、C、D、A，电机就向一个方向转动，否则判定出的ABCD不正确。如果负端按D、C、B、A、D顺序接触，则电机反转。以上是我判别步进电机引线方法，有不正之处请各位朋友指正！
例如某四相步进电动机有5根引出线分别是白、蓝、棕、黄、红五种颜色。因四相步进电动机的四组绕组，有一个头都是连在一起的（公共端），所以一共是5个线头。
1.先找公共端
把万用表拨在R×1档，其中一根表笔接5根线中的任意一根，另一根表笔分别接另外的4根引线，当测出所有4根线的电阻值都相等时，其中一根表笔接的就是公共端。如上例中就找出了白色引线为公共端。
2.找相邻的相序
a）先将电源调到步进电动机铭牌上标明的电压数值。
b）将电源正极接公共端，负极分别碰触其余四根引出线，当碰到某根线时步进电动机转动了一点（也可以用手捏住电动机轴，来感觉步进电动机是否转动），表示步进电动机绕组与转子是处在相邻位置，线圈通电后能够启动，如上例中的红色引出线。然后再用负极碰旁边紧邻的引出线，如果步进电动机转了，表示此绕组为红色引出线绕组的相邻相，如黄色引出线。依照这种方法，直接找完四相的排列顺序。
如果所测试的步进电动机是带减速装置的，因为速度慢，所以绕组通电后，电动机轴的转动看不出来，此时可用手捏住步进电动机轴来感觉轴的转动。
（六）电机参数、脉冲当量等的计算方法：
有些人可能自己想要DIY个雕刻机或者改某个落后系统的雕刻机系统，这样在电路连线以后就要设置机器的电极参数脉冲当量等，要么控制电极就会出现问题，下面将这些的简单算法发布出来，有这方面的行家可以多提意见，大家共同进步．
１、首先认识丝杠，导程5的丝杠就是每两个丝的间距是5；
2、步进电机是1.8度200步进，走一圈就是200×1.8=360度
3、驱动器是8细分就是把1.8在分成8次
4、所以经过驱动器的电机每一步进就是1.8度÷8=0.225度
5、所以每转一圈就是200×8=1600步进
6、导程5的丝杠每转一圈走5毫米，每一步进就是5÷1600=0.003125毫米，这就是电机参数。如果是导程3的参数就是0.001875，以次类推。
7、用1除以电机参数就是脉冲当量，例如：1÷0.003125=320，就是每走1毫米需要多少步进，就是脉冲当量。
s7-200plc
//主程序
LD SM0.1 //首次扫描为1
R Q0.0，1 //复位映像寄存器位
CALL 0 //调用子程序0，初始化粗定位相关参数
LD M0.0 //粗定位完成
R Q0.0，1
CALL 1 //调用子程序1，初始化精定位相关参数
//子程序0,粗定位
LD SM0.0
MOVB 16#A0，SMB67 //设定控制字：允许PTO操作，选择ms增量，选择多段操作
MOVW 500，SMW168 //指定包络表起始地址为V500
MOVB 3，VB500 //设定包络表段数是3
MOVW 500，VW501 //设定第一段初始周期为500ms
MOVW -2，VD503 //设定第一段周期增量为-2ms
MOVD 200，VD505 //设定第一段脉冲个数为200
MOVW 100，VW509 //设定第二段初始周期为100ms
MOVW 0，VD511 //设定第二段周期增量为0ms
MOVD 1360，VD513 //设定第二段脉冲个数为1360
MOVW 100，VW517 //设定第三段初始周期为100ms
MOVW 1，VD519 //设定第三段周期增量为1ms
MOVD 400，VD521 //设定第三段脉冲个数为400
ATCH 2，19 //定义中断程序2处理PTO完成中断
ENI //允许中断
PLS 0 //启动PTO操作
//子程序1，精定位
LD SM0.0 //首次扫描为1
MOVB 16#8D，SMB67 //允许PTO功能，选择ms增量，设定脉冲数和周期MOVW 500，SMW68 //设定精定位周期为500ms
MOVD 400，SMD72 //设定脉冲个数为400
ATCH 3，19 //定义中断程序3处理PTO完成中断
ENI //允许中断
PLS 0 //启动PTO操作
//中断程序2
LD SM0.0 //一直为1
= M0.0 //启动精定位
//中断程序3
LD SM0.0 //一直为1
= M0.1 //实现其他功能
35系列两相步进电机
•
•主要特点
•35系列两相步进电机
通用规格
步距精度+5%(整步、空载)
温升80°CMax
环境温度-10°C -- +50°C
绝缘电阻100MΩmin.500VDC
耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load) 技术规格
Model No.相数步距角保持转矩额定电流相电感相电阻
引线数量
转子惯量定位转矩电机重量机身长(°) N.M A mH Ohm g.cm2 Kg.cm Kg mm
35HS01 2 1.8 0.07 0.4 16 35 4 12 0.1 0.17 26
外形尺寸
接线图
39系列两相步进电机
•
•主要特点
•39系列两相步进电机
通用规格
步距精度+5%(整步、空载)
温升80°CMax
环境温度-10°C -- +50°C
绝缘电阻100MΩmin.500VDC
耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load) 技术规格
Model No.相数步距角保持转矩额定电流相电感相电阻
引线数量
转子惯量定位转矩电机重量机身长(°) N.M A mH Ohm g.cm2 Kg.cm Kg mm
39HS01 2 1.8 0.065 0.4 7.5 6.6 4 11 0.12 0.2 20
雷赛DM556驱动器
? ?主要特点 ?DM556 产品概述 DM556是雷赛公司新推出的数字式,，采用最新32位DSP技术，用户可以设置512内的任意细分以及额定电流内的任意电流值，能够满足大多数场合的应用需要。由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果,低中高速运行都很平稳，噪音超小。驱动器内部集成了参数自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性能。 主要应用领域 适合各种中小型自动化设备和仪器，例如：雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、自动装配设备等。在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。
驱动器功能说明 驱动器功能操作说明 微步细分数设定由SW5－SW8四个拨码开关来设定驱动器微步细分数，其共有16档微步细分。用户设定微步细分时，应先停止驱动器运行。具体微步细分数的设定，请驱动器面版图说明。 输出电流设定 由SW1－SW3 三个拨码开关来设定驱动器输出电流，其输出电流共有8档。具体输 出电流的设定，请驱动器面版图说明。 自动半流功能用户可通过SW4来设定驱动器的自动半流功能。off表示静态电流设为动态电流的一半，on表示静态电流与动态电流相同。一般用途中应将SW4 设成off，使得电机和驱动器的发热减少，可靠性提高。脉冲串停止后约0.4秒左右电流自动减至一半左右（实际值的60％），发热量理论上减至36％。 信号接口 PUL＋和PUL－为控制脉冲信号正端和负端；DIR＋和DIR－为方向信号正端和负 端；ENA＋和ENA－为使能信号的正端和负端。 电机接口 A＋和A－接步进电机A相绕组的正负端；B＋和B－接步进电机B相绕组的正负端。 当A、B两相绕组调换时，可使电机方向反向。 电源接口采用直流电源供电，工作电压范围建议为20－50VDC，电源功率大于200W。 指示灯驱动器有红绿两个指示灯。其中绿灯为电源指示灯，当驱动器上电后绿灯常亮；红灯为故障指示灯，当出现过压、过流故障时，故障灯常亮。故障清除后，红灯灭。当驱动器出现故障时，只有重新上电和重新使能才能清除故障。 安装说明 驱动器的外形尺寸为：118×75.5×33mm，安装孔距为109mmmm。既可以卧式和立式 安装，建议采用立式安装。安装时，应使其紧贴在金属机柜上以利于散热。 参数设定 DM556驱动器采用八位拨码开关设定细分精度、动态电流和半流/全流。详细描述如下：
首先，请确保运动控制卡已经插入到你的计算机插槽中，已安装好驱动程序，并用演示软件确认硬件系统工作正常。 安装好VB软件，但在开始编写运动控制软件前，需要做下面几项工作： 1 ：建立自己的工作目录，如：d:\vbMotion（此目录名可以自己指定）。 2 ：将DMC5480.bas文件拷贝到该目录下（此文件在软件CD的module目录下可以找到）。 3 ：运行VB，并建立一个工程，然后保存此新建的工程在vbMotion目录中 然后按下述步骤，将运动函数库链接到你的工程项目中： 1：在VB编译器的“工程（P）”菜单中选择“添加模块”； 2 选择“现存”； 3 选择“DMC5480.bas”；
4 选择“确定”。 5 当您将运动函数链接到你的工程项目中后，就可以象调用其它API函数一样直接调用运动函数，每个函数的具体功能，请参考软件手册中的“运动函数说明”，当然还可以打开模块文件DMC5480.bas了解每个函数的具体定义。 确保DMC5480运动控制卡已经插入到你的计算机插槽中，安装好驱动程序，演示软件和VC软件，在调用DMC5480运动函数之前，需要做下面几项工作： 1. 启动演示软件，进行运动控制卡控制功能的简单测试，如：单轴定长运动等，以确定DMC5480运动控制卡软硬件安装正常。 2. 运行VC，并建立一工程，将工程命名为vcMotion(注：此工程名可以自己指定)； 3. 将DMC5480.lib和DMC5480.h文件拷贝到该目录下（此文件在module目录下）； 4. 将运动函数链接到你的工程项目中，将DMC5480.lib加入到工程中； 5. 在调用运动函数的文件头部代码中加入#include “DMC5480.h”语句。
工定制：否品牌：雷赛型号：DMA860H 功率：0.5（KW）额定电压：18-80（V）产品认证： ISO9001,CE,UL,RoHS质量认证 速度响应频率：400（KHz）适用电机：57 86 110二 相步进电机 产品优势：高稳定，低噪音， 减少电机发热 驱动器：57 86 110步进电机驱动器应用范围：雕刻机、机床改造，自动装配设备等 ?主要特点 ?DMA860H 产品概述 DMA860H是雷赛公司推出的数字式步进电机驱动器，采用最新32位DSP技术，能够满足大多数场合的应用需要。由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果,低中高速运行都很平稳，噪音超小。驱动器内部集成了参数自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性能。 主要应用领域 适合各种大中型自动化设备，例如：雕刻机、切割机、切割机、包装机械、数控机床、自动装配设备等。 在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。 驱动器功能说明
参数设定 DMA860H驱动器采用八位拨码开关设定细分精度、动态电流和半流/全流。详细描述如下： 工作电流设定
微步细分设定 400 on on on on 800 off on on on 1600 on off on on 3200 off off on on 6400 on on off on 12800 off on off on 25600 on off off on 51200 off off off on 1000 on on on off 2000 off on on off 4000 on off on off 5000 off off on off 8000 on on off off 10000 off on off off 20000 on off off off 40000 off off off off 安装尺寸
什么是步进电机 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 （一）反应式步 进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B 与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图： 2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。 如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C 偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。 如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A 偏移为1/3て对齐。 如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て 这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。 由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。
雷赛步进电机驱动器接线常见问题分析 本文主要是关于雷赛步进电机的相关介绍，并着重对雷赛步进电机驱动器接线常见问题进行了详尽的阐述。 步进电机进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。 步进电机又称为脉冲电机，基于最基本的电磁铁原理，它是一种可以自由回转的电磁铁，其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。其原始模型是起源于年至年间。年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氢弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电机。二十世纪初，在电话自动交换机中广泛使用了步进电机。由于西方资本主义列强争夺殖民地，步进电机在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中得到了广泛的使用。二十世纪五十年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。到了八十年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电机的控制方式更加灵活多样。［1］
步进电机力矩控制原理 步进电机力矩控制是指通过控制步进电机的相电流来实现对步进电机 输出力矩的控制。步进电机是一种特殊的同步电机，其工作原理是将每个 步进电机转子上的磁极分为多个磁极，通过控制相电流的通断来实现电机 转子的旋转。 1.相电流与力矩之间的关系：步进电机的转矩与相电流之间存在一定 的关系。一般来说，相电流越大，步进电机的输出力矩越大。因此，通过 控制相电流的大小可以间接地控制步进电机的输出力矩。 2.步进电机驱动器的控制方式：步进电机通常采用双极性驱动方式， 即每个相的电流都可以正向或反向流动。通过控制相电流的正负方向和大小，可以实现步进电机的正转、反转和停止等运动控制。 3.相电流的控制方法：通常采用脉冲宽度调制（PWM）控制相电流的 大小。通过改变脉冲信号的占空比，可以控制驱动器输出的相电流的平均值，从而间接地控制步进电机的输出力矩。 4.反馈控制：为了更精确地控制步进电机的力矩，可以引入力矩反馈 系统。通过测量步进电机输出轴上的力矩或转矩，并将其反馈给控制系统，在控制系统中根据反馈信号进行力矩控制。常用的力矩测量方法有应变片、扭矩传感器等。 1.电机参数的确定：首先需要确定步进电机的静态和动态参数，包括 电机的电阻、电感、转矩常数等。这些参数的确定可以通过实验测量或根 据电机的设计参数进行计算。
2.控制系统的设计：根据步进电机的特性和要求，设计合适的控制系统。控制系统主要包括信号发生器、脉冲宽度调制器、电流放大器、驱动 器等。 3.相电流的控制：通过控制脉冲宽度调制器和电流放大器，控制相电 流的大小和方向。可以根据步进电机的负载条件和力矩要求，选择合适的 相电流大小和控制策略。 4.力矩反馈控制：如果需要更精确地控制步进电机的力矩，可以引入 力矩反馈系统。通过测量步进电机输出轴上的力矩，并将其反馈给控制系统，根据反馈信号进行力矩控制。 5.控制策略的选择：根据步进电机的要求和实际应用场景，选择合适 的控制策略。常用的控制策略有开环控制、闭环控制、PID控制等。 步进电机力矩控制的应用广泛，例如在印刷机、医疗设备、精密机械、自动化生产线等领域中常常使用步进电机进行力矩控制。通过合理设计和 选择控制策略，可以实现对步进电机输出力矩的精确控制，提高设备的性 能和稳定性。
• •主要特点 •DM556 产品概述 DM556是雷赛公司新推出的数字式,，采用最新32位DSP技术，用户可以设置512内的任意细分以及额定电流内的任意电流值，能够满足大多数场合的应用需要。由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果,低中高速运行都很平稳，噪音超小。驱动器内部集成了参数自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性能。 主要应用领域 适合各种中小型自动化设备和仪器，例如：雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、自动装配设备等。在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。
驱动器功能说明 参数设定 DM556驱动器采用八位拨码开关设定细分精度、动态电流和半流/全流。详细描述如下：
工作电流设定 微步细分设定
雷赛步进驱动器DM556 DM556 雷赛步进驱动器DM556 主要规格/特殊功能 •产品规格： 特性高性能、低价格供电电压最高达40VDC；29VAC最高驱动电流可达2.0A(H420)； 3.5A(HA335B)具低速减振功能可选半步或整步方式光隔离信号输入静止时电流自动减 半可驱动任何2.0A(H420)；3.5A(HA335B)相电流以下的两相、四相混合式电机应用领 域适合各种中小型自动化设备和仪器，例如：打标机、贴标机、割字机、绘图仪、小型 雕刻机、数控机床、拿放装置等。 概述 H420/HA335是采用中国专利技术生产的高性能步进驱动器(H = Half Step),适合驱动中 小型的任何两相或四相混合式步进电机。由于采用新型的双极性恒流斩波驱动技术，使 用同样的电机可以比其它驱动方式输出更大的速度和功率。此驱动器还具有其它许多理 想特点，例如：单电源供电、光隔离输入、整步半步可选、低速减振等。每秒两万次的 斩波频率，可以消除驱动器中的斩波噪声。另一有用的功能是静止自动减流：当电机处 于停止状态时，输出电流可自动降至一半值，从而减少电机和驱动器的发热。驱动器侧 面装有六位拨码开关组，可用来轻易设定电机工作电流(共15等级)、静态减流和半步工 作方式。HA335是一可以接受交流输入(10-29VAC)的新型设计，它也可以接受 18-46VDC直流输入。使用交流输入时，用户不必购买自制直流电源，仅需接一个几十 瓦的变压器即可，因此可节省成本，使用更加方便。 产品概述 DM556是雷赛公司新推出的数字式,，采用最新32位DSP技术，用户可以设置512内的任意细分以及额定电流内的任意电流值，能够满足大多数场合的应用需要。由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果,低中高速运行都很平稳，噪
雷赛3800卡运动控制卡说明书 雷赛DMC3800八轴高性能点位卡特点概述： 八轴伺服/步进电机控制；八轴增量式编码器。 优秀的PVT规划；高速位置锁存\比较及触发。 丰富的IO控制与延时翻转；优秀的T型、S型速度曲线。 在线变速、在线变位置；简单直线插补、圆弧插补；总线扩展。 功能特性： DMC3000系列高级点位控制卡，是雷赛智能推出的功能丰富、性能优良的高性能脉冲型点位控制卡。可控制1-8轴伺服或步进电机，每轴最高频率4MHz，支持S型曲线，在线变速/变位置，PVT，简单直线插补，圆弧插补，高速位置锁存，高速位置比较输出，编码器反馈等高级点位功能。位置指令可用单脉冲(脉冲+方向)或双脉冲（CW脉冲+CCW脉冲）方式输出，可以是单端或者差分式，适合控制各种接口的伺服、步进及其组合。 另外控制卡本身自带多路通用I/O口，能满足大部分应用场合的I/O需求。同时，支持CAN 总线I/O扩展，通过外接总线模块也可满足大批量I/O点数的场合，方便控制系统的I/O扩展与升级。 该系列产品配备有WINDOWS系统下的动态链接库，方便编写自己的应用软件，还提供了功能丰富、界面友好的MOTION3000调试软件，无需编程即可测试控制卡接口及电机驱动系统。 卓越的运动控制性能 优秀的PVT规划 轻松调用内置PVT函数,您只需要输入位置、时间或位置、速度、时间参数就能实现复杂的轨迹规划，有效缩短开发时间，让应用开发变得更简单。
优秀的速度控制 初速度、加速时间和停止速度、减速时间可独立设置，对称和非对称的T型、S型速度控制功能，加减速快、平顺稳定。 在线变速、在线变位置 速度模式下，T型/S型在线变速（同向/反向）；位置模式下，在线变速/变位置，让速度控制、位置控制更加智能、快捷。 直线插补 DMC3000系列运动控制卡支持简单直线插补功能，插补速度快，精度高，最大位置误差在1个脉冲内。
? 步距精度+5%(整步、空载) 温升80°CMax 环境温度-10°C -- +50°C 绝缘电阻100MΩmin.500VDC 耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load) ?技术规格 Model No.相 数 步距 角 保持转 矩 额定电 流 相电 感 相电 阻 引线数 量 转子惯 量 定位转 矩 电机重 量 机身 长(°)N.M A mH Ohm g.cm2 Kg.cm Kg mm 42HS02 2 1.8 0.22 0.4 21 12.5 4 57 0.15 0.24 40 42HSM02 2 0.9 0.24 0.87 7.5 3.1 4 38 0.15 0.23 34 42HS03 2 1.8 0.34 1 4 4.6 8 0.2 200 0.34 48 ?外形尺寸 引线接法 ?
?接线图 ? ?步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
步距精度之五兆芳芳创作+5%(整步、空载) 温升80°CMax 情况温度-10°C -- +50°C 绝缘电阻 耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load) •技巧规格 Model No.相 数 步距 角 保持转 矩 额外电 流 相电 感 相电 阻 引线数 量 转子惯 量 定位转 矩 电机重 量 机身 长(°) A mH Ohm Kg mm 42HS02 2 21 4 57 40 42HSM02 2 4 38 34 42HS03 2 1 4 8 200 48 •外形尺寸 引线接法
•接线图 •步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机.步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过去的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示.如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离.同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制.由于步进电机任务原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不容易损坏，很是适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中取得了越来越普遍的应用. 步进电机的种类和特点 步进电机在机关上有三种主要类型：反响式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混杂式(Hybrid Stepping,HS).
* 反响式 定子上有绕组、转子由软磁资料组成.结构复杂、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发烧大，可靠性难包管. * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁资料制成，转子的极数与定子的极数相同.其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°). * 混杂式 混杂式步进电机综合了反响式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采取永磁资料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度.其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构庞杂、成底细对较高. 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列.最受欢送的是两相混杂式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好.该种电机的根本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角削减为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步).由于摩擦力和制造
步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(Variable Reluctance，VR）、永磁式(Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping，HS）。 ＊反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1。2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 ＊永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7。5°或15°)。 ＊混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好.该种电机的基本步距角为1。8°/步，配上半步驱动器后,步距角减少为0。9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步）.由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点,由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统,更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性,其运行效果可与进口产品相媲美. 两相步进电机命名规则 <〉 上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度，扭矩0。9Nm，设计序号01,单边出轴的电机。 三相步进电机命名规则 〈〉 上例表示机座号为57mm，三相混合式，步距角为1.8度,扭矩0。9Nm，设计序号01，单边出轴的电机.
步距精度之袁州冬雪创作+5%(整步、空载) 温升80°CMax 环境温度-10°C -- +50°C 绝缘电阻 耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load) •技术规格 Model No.相 数 步距 角 坚持转 矩 额定电 流 相电 感 相电 阻 引线数 量 转子惯 量 定位转 矩 电机重 量 机身 长(°) A mH Ohm Kg mm 42HS02 2 21 4 57 40 42HSM02 2 4 38 34 42HS03 2 1 4 8 200 48 •外形尺寸 引线接法
•接线图 •步进电机是一种专门用于位置和速度切确节制的特种电机.步进电机的最大特点是其“数字性”，对于节制器发过来的每个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示.如接纳到一串脉冲步进电机将持续运转一段相应间隔.同时可通过节制脉冲频率，直接对电机转速停止节制.由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不容易损坏，非常适合于微电脑和单片机节制，因此近些年来在各行各业的节制设备中获得了越来越广泛的应用. 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式 (Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS).
* 反应式 定子上有绕组、转子由软磁资料组成.布局简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，靠得住性难包管. * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁资料制成，转子的极数与定子的极数相同.其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°). * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采取永磁资料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度.其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但布局复杂、成底细对较高. 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列.最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果杰出.该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步).由于磨
雷赛HBS系列混合伺服系统 雷赛混合伺服驱动系统的特点 雷赛HBS混合伺服技术是雷赛科技基于十几年步进与伺服研发经验开发成功的一种新型驱动技术，结合步进与伺服驱动的双重优势，共有如下十大优点：1、混合伺服与开环步进驱动相比 1)不会发生丢步现象，能够保证电机准确定位； 2)高速性能提升约30%，提高设备工作速度； 3)电机发热下降约20%，延长电机使用寿命 4)电机振动明显减小，运行更平稳； 5)采用变电流控制技术，节省电能消耗； 2、混合伺服与交流伺服相比： 1)无须参数调整，使用更加方便； 2)零速停止稳定，高速停止时不抖动； 3)位置响应极快，尤其适合应用于短距离快速启停场合； 4)本钱降低50%以上； 5)转矩更大，安装尺寸更小； 一、闭换控制技术，与交流伺服系统一样不丢步 HBS混合伺服系统采用闭环控制模式，根据安装在电机轴上的编码器实时反应当前的指令输出信号，指令输入信号与实际输出信号比拟产生位置偏差，然后输入给控制系统进展位置补偿控制，实时纠正电机轴的位置偏差，从而实现步进电机不丢步。 二、有效降低电机发热
由于混合伺服驱动系统是根据负载和速度的变化而实现变电流控制，当负载比拟大和速度比拟高时，驱动器控制电流自动变大，当负载比拟小和速度比拟低时，驱动器控制电流自动变小，从而实现电机的智能控制，此控制方式可以有效降低电机发热，提高效率。 三、较大提升电机的高速性能 与传统的开环步进驱动系统不同，混合伺服驱动系统采用最优化的电流控制方式，在一样运行条件下，混合伺服系统的高速性能要比开环步进提高20%以上，有效转矩能提升到保持转矩的70%以上，从而使电机在高速运动过程中还能保持高转矩运行，保证步进电机在工作过程中不丢步。 四、减小电机加减速和高速定位响应时间 由于交流伺服系统是通过编码器实时反应电机轴的当前位置与指令位置进展比拟，通过
步进电机控制器说明书 步进电机控制器说明书 一、产品概述 本文档旨在提供有关步进电机控制器的详细说明。步进电机控制器是一种用于控制步进电机运动的装置，通过电子方式驱动步进电机实现精确的位置控制。本控制器具有高精度、可编程性强等特点，适用于各种不同的步进电机应用场景。 二、产品特性 本节介绍步进电机控制器的主要特性和功能。 2.1 高精度驱动 步进电机控制器采用先进的驱动技术，能够实现高精度的步进电机驱动，可满足精密定位和运动控制需求。 2.2 可编程控制 控制器内置丰富的控制算法，支持用户编程，可以根据具体应用需求进行自定义控制，提供更灵活的控制方式。 2.3 多种通信接口 本控制器支持多种通信接口，如RS232、RS485、CAN等，便于与其他设备进行通信，实现系统集成和数据传输。
2.4 多种操作模式 控制器提供多种操作模式选择，如速度控制、位置控制、力控制等，适应不同应用场景的需求。 2.5 安全保护功能 为了确保系统的安全性，本控制器内置了多种安全保护功能，如过流保护、过热保护等，提供有效的保护措施。 三、产品安装和连接 本节介绍步进电机控制器的安装和连接方式。 3.1 安装 首先，确保电源已经断开。将控制器固定在合适的位置，通过螺丝固定。确保控制器和其他设备之间的空间足够，并保持良好的通风。 3.2 连接 根据具体应用需求，通过合适的连接线将控制器与步进电机、电源等设备连接。注意连接的正确性和稳定性，避免接触不良和短路等问题。 四、控制器编程及操作指南 本节介绍步进电机控制器的编程和操作方法。
4.1 控制器编程 步进电机控制器支持多种编程方式，如C语言、Python等。用 户可以编写相应的代码实现对步进电机的控制和驱动。 4.2 控制器操作指南 控制器提供用户友好的操作界面，通过按钮、旋钮等方式进行 控制操作。用户可以根据界面上的指示进行相应的参数设置、模式 切换等操作。 五、常见问题与解答 本节了一些常见问题，并提供相应的解答。如果用户遇到其他 问题，建议参考本节解答，若问题仍未解决，可联系技术支持人员。 1.问题：步进电机控制器无法正常启动。 解答：请先检查电源连接是否正常，再确保控制器与步进电机 的连接正确。如果问题仍未解决，可能是控制器故障，建议联系售 后服务进行检修。 2.问题：步进电机在运动过程中出现震动和噪音。 解答：可能是控制器驱动参数设置不当，建议检查参数设置是 否合理。另外，检查步进电机的机械部分是否存在故障，如轴承磨 损等。 六、附件
步进电机控制方法 步进电机是一种常见的电动执行器，广泛应用于各个领域的控制 系统中。它具有结构简单、控制方便、定位精度高等优点，是现代自 动化控制系统中必不可少的重要组成部分。本文将从基本原理、控制 方法、应用案例等方面对步进电机进行详细介绍。 1. 基本原理 步进电机是一种通过输入控制信号使电机转动一个固定角度的电机。 其基本原理是借助于电磁原理，通过交替激励电机的不同线圈，使电 机以一个固定的步距旋转。步进电机通常由定子和转子两部分组成， 定子上布置有若干个线圈，而转子则包含若干个极对磁体。 2. 控制方法 步进电机的控制方法主要包括开环控制和闭环控制两种。开环控制是 指根据既定的输入信号频率和相位来驱动电机，控制电机旋转到所需 位置。这种方法简单直接，但存在定位误差和系统响应不稳定的问题。闭环控制则是在开环控制的基础上，增加了位置反馈系统，通过不断 校正电机的实际位置来实现更精确的控制。闭环控制方法相对复杂， 但可以提高系统的定位精度和响应速度。 3. 控制算法 控制步进电机的常用算法有两种，一种是全步进算法，另一种是半步 进算法。全步进算法是指将电流逐个向电机的不同线圈通入，使其按 照固定的步长旋转。而半步进算法则是将电流逐渐增加或减小，使电 机能够以更小的步长进行旋转。半步进算法相对全步进算法而言，可 以实现更高的旋转精度和更平滑的运动。 4. 应用案例 步进电机广泛应用于各个领域的控制系统中。例如，在机械领域中， 步进电机被用于驱动数控机床、3D打印机等设备，实现精确的定位和 运动控制。在医疗设备领域，步进电机被应用于手术机器人、影像设 备等，为医疗操作提供准确定位和精确运动。此外，步进电机还广泛
步进电机的控制方法 步进电机（Stepper Motor）是一种将电信号转化为角位移的输出设备，通常用于需要精确控制角度和位置的应用领域，如3D打印机、CNC数控机床、机器人等。步进电机的控制方法主要有三种：全步进控制、半步进控制和微步进控制。下面将详细介绍这三种控制方法的原理和特点。 全步进控制是步进电机最简单和常用的控制方式之一。它是通过改变电流的方向和大小来控制电机的转动。步进电机内部有一个旋转磁场，当电流方向与旋转磁场方向一致时，电机会顺时针旋转；当电流方向与旋转磁场方向相反时，电机会逆时针旋转。因此，通过改变电流的方向可以实现电机的正反转。而改变电流的大小可以调节电机每一步转动的角度，从而控制精度。例如，电流较小时电机每一步的转动角度较大，电流较大时电机每一步的转动角度较小，通过不同的电流设置可以实现不同的控制要求。全步进控制简单可靠，适用于一些对控制精度要求相对较低的场合。 半步进控制是在全步进控制的基础上发展起来的一种控制方式。它通过在两个相邻的全步进驱动脉冲之间改变电流的大小和方向来控制电机的转动。在正向或逆向时，先施加一定大小的电流使电机进入半步状态，此时电机只旋转半个步距；然后再施加相反于旋转方向的电流使电机进入全步状态，此时电机旋转一个步距。通过这种方式，半步进控制可以实现更高的分辨率和较大的控制精度。但是，半步进控制的缺点是启动和停止过程中存在冲击、振动等不稳定现象，对控制系统的动态响应要求较高。
微步进控制是进一步提高步进电机控制分辨率和精度的一种控制方式。它通过改变电流的大小和时间来实现对电机的微步控制。微步进控制可以将电机每一步的移动量分割为更小的部分，从而实现更高的分辨率。例如，微步进控制可以将电机每一步的移动量分割为10等分或更多等分，从而实现更精确的控制。微步进控制的原理是通过调节电流大小和时间，使电机在磁力矩的作用下，从一个磁极到相邻磁极之间平滑地过渡，从而实现平稳的转动。微步进控制具有较高的控制精度和分辨率，可以在一些对控制要求非常高的场合使用，如精密加工设备、科学仪器等。 总结来说，步进电机的控制方法主要有全步进控制、半步进控制和微步进控制。全步进控制简单可靠，适用于对控制精度要求较低的场合；半步进控制可以实现较高的分辨率和较大的控制精度，但对控制系统的动态响应要求较高；微步进控制可以实现更高的控制精度和分辨率，适用于对控制要求非常高的场合。在实际应用中，可以根据具体需求选择适合的步进电机控制方法。
步进电机控制方法 步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行器，广泛应用于打印机、数控机床、纺织机械、包装设备等自动控制系统中。步进电机控制方法的选择对于系统的性能和稳定性具有重要影响，下面将介绍几种常见的步进电机控制方法。 1. 开环控制。 开环控制是最简单的步进电机控制方法之一，通过给步进电机施加一定的脉冲信号来控制其旋转角度。这种方法简单直接，但无法对步进电机的运动状态进行实时监测和调整，容易出现失步现象，适用于对精度要求不高的场合。 2. 半闭环控制。 半闭环控制是在开环控制的基础上增加了位置传感器反馈的控制方法。通过位置传感器实时监测步进电机的位置，将反馈信息与设定值进行比较，从而实现对步进电机位置的闭环控制。这种方法相比于开环控制能够更好地提高系统的稳定性和精度，但仍然存在一定的失步风险。 3. 闭环控制。 闭环控制是最为精确的步进电机控制方法，通过在步进电机上增加编码器等位置传感器，实时反馈步进电机的位置信息，并对其进行精确控制。闭环控制能够及时调整步进电机的运动状态，减小失步风险，提高系统的稳定性和精度，适用于对位置精度要求较高的场合。 4. 微步进控制。 微步进控制是一种通过改变步进电机相序激励方式，使步进电机在每个步距内分成多个微步距的控制方法。微步进控制能够提高步进电机的分辨率，减小振动和噪音，提高系统的平稳性和精度，适用于对步进电机运动要求较高的场合。
总结。 在实际应用中，步进电机控制方法的选择应根据具体的控制要求和系统性能需 求来确定。不同的控制方法各有特点，开环控制简单直接，但精度较低；半闭环控制提高了系统的稳定性和精度，但仍存在失步风险；闭环控制精度最高，但成本较高。微步进控制能够提高步进电机的平稳性和分辨率，但相应的控制电路较为复杂。因此，在选择步进电机控制方法时，需要综合考虑系统的实际需求和成本因素，选择最合适的控制方法来实现系统的稳定运行和高精度控制。