步進電機升降速曲線控制方法

在一些控制簡單或要求低成本的運動控制系統中，經常用步進電機做執行元件。步進電機在這種應用場合下最大的優勢是：可以開環方式控制而無需反饋就能對位置和速度進行控制。但也正是因為負載位置對控制電路沒有反饋，步進電機就必須正確響應每次勵磁變化。如果勵磁頻率選擇不當，電機不能夠移到新的位置，那么實際的負載位置相對控制器所期待的位置出現永久誤差，即發生失步現象或過沖現象。因此步進電機開環控制系統中，如何防止失步和過沖是開環控制系統能否正常運行的關鍵。
失步和過沖現象分別出現在步進電機啟動和停止的時候。一般情況下，系統的極限啟動頻率比較低，而要求的運行速度往往比較高。如果系統以要求的運行速度直接啟動，因為該速度已超過極限啟動頻率而不能正常啟動，輕則可能發生丟步，重則根本不能啟動，產生堵轉。系統運行起來以后，如果達到終點時立即停止發送脈沖串，令其立即停止，則由于系統慣性作用，電機轉子會轉過平衡位置，如果負載的慣性很大，會使步進電機轉子轉到接近終點平衡位置的下一個平衡位置，并在該位置停下。
為了克服失步和過沖現象，應在步進電機啟停時進行如圖1所示的升降速控制。