步进电机优缺点分析
步进电机优缺点分析
步进电机尺寸小，价格低，运行稳定，广泛应用于低端行业。步进电机运动控制实现全闭环，这是工业控制行业的一个大问题。
有两个主要问题，原点的不确定性和失步。目前，高速光电开关被用作步进系统的原点。该误差在毫米范围内，因此在精确控制领域是不可接受的。另外，为了提高运行精度，步进电机系统由多个细分驱动，有些大于16个。如果用于往复运动，误差是惊人的。不能适应加工领域。
为此，提出了一种步进电机全闭环控制系统，以满足当前运动控制领域的需要。
1，硬件连接
硬件连接配有编码器，根据细分要求，不同级别的分辨率编码器用于实时反馈。
2，原点控制
根据编码器的Z信号，识别并计算坐标原点，与数控系统相同，精度可达到2 /编码器分辨率&TImes; 4。
3，失步控制
根据编码器的反馈数据，实时调整输出脉冲，并根据失步调整的程度采用相应的方法。
4，电路原理说明
电路采用超大规模电路FPGA，输入输出可达到兆级的相应频率，电源为3.3V，2596开关电源用于24V转3.3V，方便实用。
在正交解码4次之后计算输入脉冲和反馈脉冲，并且及时校正输出脉冲量和频率。
5，应用说明
该电路有两种模式，返回原点模式和操作模式。当设置原点启用开关时，它进入原点模式，反之亦然，进入运行模式。
在原点模式中，脉冲以与输入脉冲同步的频率输出。当触摸原点开关时，输出脉冲频率降低，并且根据编码器的Z信号识别和计算坐标原点。返回原点后，输出信号。在恒定功率的情况下，该信号及其数据始终保持不变。
在操作模式中，以与输入脉冲同步的频率输出脉冲，并且同时计算反馈数据，并且如果发生错误，则及时校正。另外，在大惯性操作的情况下，如果加速/减速设置不合理，则可以及时反转校正。
6，技术指标
(1)输入输出对应频率：≤1M;
(2)脉冲同步时间误差：≤10ms; (反向校正主延迟，无反向校正，≤10us)
(3)重定位电气精度：≥2/编码器分辨率和TImes; 4 /电机分辨率和TImes;细分)
(4)重定位原点电气精度≥2/编码器分辨率和TImes; 4 /电机分辨率×细分)
(5)适应PNP，NPN接口
(6)适应伺服脉冲控制
(7)适应各种编码接口
一旦步进电机运动控制解决了上述问题，就可以以几百美元的成本实现全闭环控制，这不逊色于伺服系统。特别是，在某些情况下，其低价格，简单控制和长寿命特性可能优于伺服系统。
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