步进电机的位置和速度控制
该模型显示了如何结合使用步进电机驱动器和步进电机模块来实现受控的永磁步进电机。该模型提供两种控制器选项:一种用于控制位置,一种用于控制速度。要更改控制器类型,请右键单击控制器块,选择Variant-> Override using->,然后选择Position或Speed。
步进器的完整步长为1.8度。在位置控制模型中,输入Ref是所需的步数。在速度控制模式下,输入Ref是每秒所需的步数。
该模型是系统级模型,适用于研究步进器的动力学以及在驱动给定负载时步进角是否会打滑。它也可以用于调整步进控制器,以改善步进性能。通常,控制器可以部分或全部实现在现成的步进控制器模块上。
在微处理器(例如PIC)上实现算法的另一种选择具有更大的灵活性,并且微处理器也可以用于控制整个系统的其他部分。在这种情况下,步进电机驱动器模块的某些部分也可以在微处理器上实现,而仅在模拟电子设备中保留功率放大器级。
模型

Simscape记录的模拟结果位置控制测试
电机轴角度与需求信号的比较。位置控制算法将位置命令接受为多个步骤,并将其转换为控制步进电机驱动器的脉冲序列。角速度图上的峰值出现在轴沉降到其指令位置时。

速度控制测试
下图显示了与需求信号相比的电机轴角。速度控制算法以每秒的步数接受速度命令,并将其转换为控制步进电机驱动器的脉冲序列。角速度图上的尖峰出现在轴稳定到当前步骤中时。

下图显示了步进驱动器上的引脚状态如何影响步进电机的运动。每当ENA信号上升到使能阈值电压以上时,驱动器都会启动一个步骤。