步进电动机仿真控制仿真(步进电机伺服控制系统

1. 步进电机伺服控制系统与仿真

1、如载荷稳定，特别是力较大且无大的波动，低速情况选用步进电机更好（结合导程细分），并且价格相对还能低一点；

2、受力不稳，或波动范围较大，虽速度低也宜选用伺服电机，目前伺服电机价格已大幅下降至跟步进电机差距不太大了。

综述，步进电机细分能达到所述要求，如为1的情况，步进电机的工作特征更符合。（目前有一种盲目推崇伺服电机的风气，实则需根据使用情况定，而不是根据所谓“档次”）

2. 步进电机伺服控制系统与仿真系统

伺服比步进控制复杂一些，伺服同样可以脉冲控制，你需要对伺服驱动器的参数做些调整，电子齿轮要调整到对应的步数，伺服驱动器选用位置控制方式，并按位置控制方式接线，调整伺服驱动器输出的额定转速、额定电流、额定转矩，关键调节好增益避免震荡（可以找厂家指导调整），应该就这些.

3. 步进电机控制系统原理

步进电机驱动器是一种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，从而达到调速和定位的目的。

4. 伺服电机和步进电机控制原理

不一定。

电机的输出扭矩与电机的体积和材料有关，还和工作条件有关。不同型号的步进电机的扭矩不同，不同型号的伺服电机扭矩也不同。一般来说，步进电机的电磁负荷可以做得较大，所以体积可以相对小一些。

伺服电机的种类很多，比如空心杯转子的伺服电机，其转子是一个空心铝杯。其特点是转子的惯性极小，电机的控制特性好，但电机的扭矩就不大。如果要加大扭矩，电机的体积就要大许多。

伺服电机和步进电机都是控制电机，是以便于控制为目的，对力矩不做特别考虑。当然，选用伺服电机大小时，还是需要考虑电机的力矩是否够大。

5. 步进电机 伺服

①不能代换。

②伺服电机为三相带编码器电机，有UVW三个供电端子，还有编码器接囗，要有同一品牌的配套伺服驱动器来驱动。

③步进电机内部有两组独立线圈构成，一组表注为A十和A一，另一组表注为B十和B一，要有细分步进驱动器来驱动。总合以上所叙两者不能代替

6. 步进电机伺服控制系统与仿真控制系统

1.PLC先发脉冲信号，给伺服电机驱动器，注意是驱动器。

2.伺服电机驱动器根据接收到的plc脉冲信号，来控制伺服电机。

3.PLC发出的脉冲数决定了伺服电机的运动距离（角度），PLC发出的脉冲频率决定了伺服电机的运动速度（旋转速度）

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7. 图解步进电机和伺服电机的应用与维修pdf

1:步进电机和伺服电机都属于脉冲控制驱动型电机，都是通过控制驱动电流来控制。所以步进电机和伺服电机通常在设备上可以同时看到。也可以一起控制。

2：步进电机通常有固定的步距角。有两相，三相，五相等。按产品结构分有永磁式，反应式，混合式。

3：伺服电机通常内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

步进和伺服区别

●具保持力

　由于步进电机在激磁状态停止时，具有很大的保持力，因此即使不使用机械式刹车亦可以保持停止位置(具有激磁状态停止时，与电机电流成比例的保持力)。

　在停电时步进电机不具有保持力，因此停电时若需有保持力，请使用附电磁刹车机种。

　藉由电机的高精度加工，可实现步进电机高精度定位功能。解析度是取决于电机的构造，一般的HYPRID型5相步进电机为1步级0.72°精度是取决于电机的加工精度而定，无负载时的停止精度误差为±3分(±0.05°)。

● 角度控制、速度控制简单

步进电机为与输入的脉波成正比，一次以一步级角运转（0.72度）。

●高转矩，高响应性

步进电机虽然体积小但在低速运转时皆可获得高转矩输出。因此在加速性、响应性、频繁的起动及停止皆可发挥很大的威力。

●高分解能、高精度定位

5相步进电机在

全步级时0.72°(1回转500分割)，

半步级时0.36°(1回转1000分割)。

停止定位精度为±3分(±0.05°)，

所以并不会有角度累积误差。

●步进电机与AC感应或伺服电机等，有相当大的差异，并具有下列的特征:

‧与输入脉波同期，以步级方式运转。

‧以开回路方式即可完成高精度定位。

‧起动、停止的响应性优越。

‧停止时不会有累积角度误差。

‧因为电机构造简单，所以保养容易。

‧要驱动步进电机必须要有控制器，只需向驱动器输入脉波即可简单的以开回路方式进行高精度定位控制。

●高信赖性（闭回路）

AC伺服电机由电机与编码器、驱动器三部分构成，驱动器的作用是将输入脉波与编码器的位置、速度情报进行比较后来对驱动电流进行控制。由于AC伺服电机可以透过编码器的位置、速度情报随时检出电机的运转状态，因此，即使是在电机停止时也会向控制器输出警示信号，所以能随时检出电机的异常情况。

伺服电机的长处

‧能获得定位结束信号。

‧发生过负载等异常情况时，因会输出警示信号，所以能在设备发生异常时报警。

‧因能依据负载状态来控制电流，所以效率高、电机发热程度低。

‧系在X轴运转完毕后再进行Y轴运转的驱动模式。此种情况下，因能输出X轴运转完毕的信号(END)，所以非常方便。

‧假如X轴发生异常停止时，有可能会影响到其他机构。但因为会输出通知异常情况的警示信号，所以非常方便。

●高速‧高转矩

步进电机的特性为在低速领域时能输出大转矩，但在高速领域时则转矩会逐渐下降。

AC伺服电机与步进电机相比，即使在高速领域亦能获得稳定的高转矩。所以，按照长行程进行高速移动时适合使用AC伺服电机。

●减速机型

从与一般AC电机相同的分离型简易减速机到高强度、高精度的一体型减速机，一般备有种类丰富的减速机型伺服电机标准产品。

‧大惯性驱动

‧体积大幅度缩小

8. 步进伺服电机控制器

1.首先控制器一定要换，步进电机给脉冲走步进角，所以普通单片机+驱动就行了，伺服电机尾部有旋转编码器，所以控制器有接受反馈并有相应的算法才能控制。最便宜的2轴plc控制器可能也要2千？差不多吧。别的倒无所谓了，软件能都随控制器自带，驱动同样驱动估计是不行，也要根据伺服电机来看。

2，但从换电机的角度精度很难有太大的提高，因为在机器上电机的误差是很小的一部分，主要还是导轨等机器部件产生的机器误差。所以用好的导轨、丝杠是能提高的，要提高精度可以在加反馈，一般是光栅尺。好的运动控制器对精度也能提高。

3，建议先不用换电机，可以先把步进电机控制信号细分一下，虽然理论上不能提高精度，但实际运动平滑，还是有可能提高一点的。

9. 步进电机伺服控制系统与仿真系统区别

首先，闭环步进电机是步进电机，步进电机的所有功能特性它都有。而步进电机和伺服电机最大的区别是步进电机是开环控制，伺服电机是闭环控制。所以，当给步进电机配备编码器闭环控制后，从广义上来看，两者是没有什么大的区别。

但是，要详细区分闭环步进电机和伺服电机的不同之处，你需要先了解一下什么是闭环步进电机以及伺服电机的功能和特点。

闭环步进电机和伺服电机主要有以下不同之处：

1.闭环步进电机本体是步进电机，在静止时是绝对静止不动的。伺服电机在停止时无法绝对静止，在负载扰动小或者伺服电机的参数调试良好的情况下，伺服电机始终在正负1个脉冲之间波动，在实际使用时可以适当调整电机刚性来提升它的锁定力矩和性能。

2.闭环步进电机结合了步进电机的特点和伺服的控制方式，所以不会过冲（因为步进电机的特点就是不会过冲）。

伺服电机在由高速转为低速或者静止时，过冲是常有发生的。当控制器发一个脉冲给伺服电机时，伺服电机往往不是走一个脉冲，而是走3个脉冲，然后回退2个脉冲。这对那些环境要求严谨的场景，是绝对不允许的。

3.闭环步进电机调试和使用非常简单，只需要调节驱动器的3个电位器的位置，不仅设备制造商可以使用，而且设备使用商也可以使用，对使用者的要求极低。伺服电机参数较多，调试较困难，需要有经验的工程师调试。

4.闭环步进电机采用真正地正弦波、向量和滤波方式控制电流，最低转速可以控制在0.2转/分，而且电机运行非常平稳和稳定，这一点甚至是伺服电机都无法做到的（一般伺服电机理论上可以做到1转/分，实际的应用场合是无法做到1转/分，大致在5rpm以上）。

5.相对而言伺服电机的精度要高于闭环步进电机。

6.成本上，要实现相同功能的情况下伺服电机的价格要大于同功率闭环步进电机，在性价比上步进电机是有优势的。

10. 步进电机控制模型

1、 直接归零法。该方法在零位处安装一个停止挡块，然后令步进电机向零位方向驱动足够大的角度，当步进电机回到零位时，被挡块挡住，电机停止位置即零位。

这种归零方法简单，但是在电机被挡块挡住时，仍会驱动电机执行归零动作，因此不仅会对步进电机和传动机构造成伤害，还会产生剧烈的抖动和较大的噪声。：2、 传感器法。该方法在零位处安装霍尔开关、光电二极管等位置传感器，当步进电机回到零位时，传感器给出检测信号，控制电路检测到该信号时，令电机停在零点位置。这种归零方法准确、可靠，但是增加了电路的复杂性，对安装有一定的要求。

3、 采用带停转检测的专用电机驱动芯片。这种芯片在电机停转时，能够立刻检测到电机处于停转状态，从而确定零点位置。

但这种方法通用性差，对步进电机各绕组的电流相位有一定的要求，并且这种方法不能在微步驱动方式下使用。

11. 步进电动机伺服控制技术

设置闭环控制调试方法如下：在接线之前，先初始化参数。

在控制卡上：选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。

在伺服步进电机上：设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。比如，山洋是设置1V电压对应的转速，出厂值为500，如果你只准备让电机在1000转以下工作，那么，将这个参数设置为111。

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