步進(jìn)電機(jī)速度控制方法

　　步進(jìn)電機(jī)只能夠由數(shù)字信號(hào)控制運(yùn)行的，當(dāng)脈沖提供給驅(qū)動(dòng)器時(shí)，在過于短的時(shí)間里，控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖數(shù)太多，也就是脈沖頻率過高，將導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)。要解決這個(gè)問題，必須采用加減速的辦法。就是說，在步進(jìn)電機(jī)起步時(shí)，要給逐漸升高的脈沖頻率，減速時(shí)的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。

　　所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí)，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時(shí)也要有降速過程，以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。

　　以加速實(shí)例加以說明：加速過程是由基礎(chǔ)頻率（低于步進(jìn)電機(jī)的直接起動(dòng)最高頻率）與跳變頻率（逐漸加快的頻率）組成加速曲線（降速過程反之）。跳變頻率是指步進(jìn)電機(jī)在基礎(chǔ)頻率上逐漸提高的頻率，此頻率不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步。

　　指數(shù)曲線，在軟件編程中，先算好時(shí)間常數(shù)存貯在計(jì)算機(jī)存貯器內(nèi)，工作時(shí)指向選取。通常，完成步進(jìn)電機(jī)的加減速時(shí)間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時(shí)間，對(duì)絕大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)來說，就會(huì)難以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)。

　　速度變化的測(cè)量

　　步進(jìn)電機(jī)的使用大致分為位置控制和速度控制。而速度控制的速度范圍可由低速到高速變速控制或恒速度使用，但均存在速度變化問題。下圖表示速度變化率的定義。

　　現(xiàn)在，步進(jìn)電機(jī)的平均速度以ωm表示，其速度變化由零至最大值，如以△ωm轉(zhuǎn)動(dòng)，速度變化率VF用下式來定義：

　　這是速度變化率的測(cè)量，按實(shí)際的負(fù)載慣量用等效慣量或摩擦轉(zhuǎn)矩等測(cè)量，以接近實(shí)際使用值。特別是慣量大時(shí)，速度變化率（也稱為速度失效或抖動(dòng)、擺動(dòng)等）也大。因此必須注意步進(jìn)電機(jī)的速度運(yùn)行范圍，速度愈快，速度變化率愈小。

　　此種測(cè)量方法大致分為使用編碼器的方法和激光測(cè)量方法。使用編碼器時(shí)，應(yīng)注意編碼器與步進(jìn)電機(jī)的聯(lián)軸器的軸中心要同心，還要考慮編碼器慣量的影響。速度變化率的計(jì)算，首先要對(duì)編碼器單位時(shí)間的脈沖數(shù)逐一計(jì)數(shù)，然后再計(jì)算速度變化率。而使用激光測(cè)量方法，要在步進(jìn)電機(jī)上安裝圓盤，該圓盤反射激光束，將光反射回去，速度變化用多普勒效應(yīng)計(jì)算，此設(shè)備在市面有售。此處如非特別要求使用編碼器測(cè)量，最好使用激光測(cè)量?jī)x。