步进电机的单脉冲控制、双脉冲控制、开环控制和闭环控制

步进电机控制原理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步进电机件。

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，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。

一、步进电机的工作原理该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。

只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。

图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。

开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。

当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。

而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。

依次类推，A、B、C、D 四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。

四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。

单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。

八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示：a. 单四拍b. 双四拍c八拍51单片机驱动步进电机的方法:驱动电压12V，步进角为7.5度. 一圈360 度, 需要48 个脉冲完成!该步进电机有6根引线，排列次序如下：1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。

一、判断题第一章1.高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。

（√）2.交流地与信号地不能共用。

（√）3.浮地主要用于对电场的屏蔽。

（×）4.数字地是指传感器的地。

（×）5.高电平线和低电平线不要走同一条电缆。

（√）6.屏蔽地是为了防止静电感应和磁场感应而设的地线。

（√）7.集成稳压器的工作参数反映了其能够正常工作的范围和正常工作所必须的条件（√）。

8.集成稳压器的输出电压为12V。

（×）9.工业生产中干扰的来源主要有：空间干扰、过程通道干扰、供电系统干扰。

（√）10.交流地与信号地不能共用。

（√）11.集成稳压器的工作参数反映了其能够正常工作的范围和正常工作所必需的条件。

（√）12.为了防止电网电压等对测量回路的损坏，为了防止电磁等干扰造成的系统不正常运行，需要隔绝电气方面的联系，即只需要强电隔离。

（×）13、集成稳压器性能表征有极限参数、工作参数、质量参数等。

（√）14、常用的集成稳压器有7800、7900、317、337系列。

（√）15、当需要提高集成稳压器输出时，可采用稳压管或电阻升压的方法。

（√）16、DC/DC也是一种常用的直流电源，（√）17、三端式带隙基准源AD580，它能提供2.5V的基准电压。

（√）18、AD580是12位D/A转换器AD7542的精密基准源。

（√）19、工业生产中的干扰一般以脉冲的形式进入控制系统。

（√）20、屏蔽地，也叫机壳地，是为防止静电感应和磁场感应而设的地线。

（√）21、模拟地作为A/D转换前置放大器或比较器的零电位。

（√）22、直流地是直流电源的地线。

（√）23、极限参数是反映集成稳压器所能承受的最大的安全工作的条件。

（√）24、工作参数反映了集成稳压器能够正常工作的范围和正常工作所必需的条件。

（√）25、质量参数是反映器件基本特性的参数，它为使用者提供了选择的依据。

（√）第二章1.输入级又称前置级，它是一个高性能的差动放大器。

伺服电机与步进电机控制的区别详解1，步进电机原理步进电机作为控制用的特种电机，是将电脉冲转化为角位移的执行机构。

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步进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，改变绕组的通电顺序，电机就会反转。

驱动器原理步进电机需要使用专用的步进电机驱动器驱动，驱动器由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。

功率驱动单元将脉冲发生控制单元生成的脉冲放大，与步进电机直接耦合，属于步进电机与微控制器的功率接口。

控制指令单元，接收脉冲与方向信号，对应的脉冲发生控制单元对应生成一组相应相数的脉冲，经过功率驱动单元后送到步进电机，步进电机在对应方向上转过一个步距角。

驱动器的脉冲给定方式决定了步进电机运行方式，如下：（1）m相单m拍运行（2）m相双m拍运行（3）m相单、双m拍运行（4）细分驱动，需要驱动器给出不同幅值的驱动信号步进电机有一些重要的技术数据，如最大静转矩、起动频率、运行频率等。

一般来说步距角越小，电机最大静转矩越大，则起动频率和运行频率越高，所以运行方式中强调了细分驱动技术，该方式提高了步进电机的转动力矩和分辨率，完全消除了电机的低频振荡。

所以细分驱动器驱动性能优与其他类型驱动器。

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的进行比较，调整转子转动的角度。

2，伺服电机伺服电机原理伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类。

伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了闭环，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位。

步进电机有几种工作方式在现代工业和自动化领域中，步进电机是一种常用的电动机之一。

步进电机具有结构简单、运行稳定、定位准确等优点，被广泛应用于各种设备和系统中。

根据不同的控制方式和工作原理，步进电机可以分为几种不同的工作方式。

1. 开环控制方式开环控制方式是步进电机最基本的工作方式之一。

在开环控制下，系统仅根据输入的脉冲信号来驱动步进电机，而没有反馈信号用于监测电机的实际运动情况。

这意味着系统无法实时调整电机的运行状态，容易出现失步或者误差累积的问题。

开环控制方式适用于一些对定位精度要求不高的场合，成本较低。

2. 半闭环控制方式半闭环控制方式在开环控制的基础上增加了位置传感器或编码器等反馈装置，用于监测步进电机的实际位置信息。

根据反馈信号，系统可以进行部分的位置校正，提高了系统的稳定性和定位精度。

半闭环控制方式适用于一些对定位精度要求较高的场合，但相比全闭环控制，其成本和复杂度较低。

3. 全闭环控制方式全闭环控制方式是步进电机的高级控制方式之一。

在全闭环控制下，系统不仅通过位置传感器获取电机的实际位置信息，还将这些信息反馈给控制器进行实时校正。

这样可以确保步进电机在高速运动或负载变化时仍能保持准确的位置控制，提高了系统的响应速度和稳定性。

全闭环控制方式适用于对精准定位和高速响应要求较高的场合，但相应地增加了系统的成本和调试难度。

4. 微步进控制方式除了以上三种基本的控制方式外，还有一种常见的控制方式是微步进控制。

微步进控制通过改变步进电机的相间电流波形，将每一步的细分成更小的微步，从而使电机的1转动更加平滑和精确。

相较于传统的全步进控制方式，微步进控制可以提高电机的分辨率和平稳性，但也会增加电机的功耗和控制复杂度。

不同的工作方式适用于不同的应用场合，用户可以根据自身需求和预算选择合适的步进电机控制方式。

在实际应用中，需综合考虑定位精度、速度要求、成本限制等因素，选择最适合的控制方式，以达到最佳的工作效果。

2HSS57-N-XX混合式步进伺服驱动器用户手册地址：深圳市宝安区留仙三路鸿威工业区A栋2楼电话：*************26502268传真：*************E-mail:*******************本手册的所有内容，著作财产权归深圳市杰美康机电有限公司所有，未经深圳市杰美康机电有限公司许可，任何单位或个人不得随意仿制、拷贝、撰抄。

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深圳市杰美康机电有限公司版本编写核准V2.10研发部研发部-2-目录目录 (3)一、概述 (4)二、特点 (4)三、端口说明 (5)3.1报警信号输出端口 (5)3.2刹车、到位信号输出端口 (5)3.3控制信号输入端口 (6)3.4编码器反馈信号输入端口 (7)3.5功率端口 (8)四、技术指标 (9)五、控制信号接线 (10)5.1控制信号单端共阳极接线 (10)5.2控制信号单端共阴极接线 (11)5.3控制信号差分接线方式 (12)5.4232串口通信接线图 (13)5.5控制信号时序图 (13)六、功能拨码和细分拨码开关设定 (15)6.1SW1单双脉冲选择 (15)6.2SW2逻辑方向设定 (15)6.3SW3-SW6细分设置 (15)6.4SW7指令平滑设置 (16)6.5SW8开/闭环模式选择 (16)七、错误报警及LED灯闪烁次数 (17)八、安装尺寸 (18)九、接线图 (19)十、参数设置 (20)十一、常见问题及故障处理 (26)-3-一、概述2HSS57-N-XX混合式步进伺服驱动系统是在数字步进驱动中完美融合了伺服控制技术，产品采用光学编码器,每50微秒高速采样位置反馈，一旦出现位置上的偏差可立即修正位置偏差量。

步进电机控制方法
步进电机是一种常用的电动机，它通过控制电流脉冲的频率和方向来实现旋转运动。

下面将介绍几种常见的步进电机控制方法。

1. 单脉冲控制：这种方法简单直接，通过给步进电机施加一个脉冲信号来控制其步进角度，每个脉冲代表一个步进角度。

但是由于只控制脉冲的频率和方向，无法准确控制电机的位置。

2. 双脉冲控制：这种方法在单脉冲控制的基础上，加入了一个脉冲信号来标记零点位置。

通过控制脉冲信号的频率和方向，可以实现步进电机的精准定位。

但是双脉冲控制需要额外的硬件电路支持，复杂性较高。

3. 微步进控制：微步进控制是一种更加精细的步进电机控制方法。

它通过改变脉冲信号的宽度和相位来控制电机的旋转角度，可以实现更高的分辨率和平滑的运动。

但是微步进控制需要更复杂的电路和算法支持。

除了以上几种常见的步进电机控制方法外，还有其他的一些高级控制方法，如闭环控制、矢量控制等，用于实现更精确的控制效果。

具体选择哪种控制方法，可以根据实际应用需求和成本考虑。