请问步进电机可以实现闭环控制吗？

作者&投稿：崔荀（联系方式在网页底部的电邮联系）

步进电机驱动器可以控制闭环步进电机吗~

步进电机由于体积精巧、价格低廉、运行稳定，在低端行业应用广泛，步进电机运动控制实现全闭环，是工控行业的一大难题。

主要问题有两个，原点的不确定性和失步，目前，采用高速光电开关作为步进系统的原点，这个误差在毫米级，所以在精确控制领域，是不能接受的。另外，为了提高运行精度，步进电机系统的驱动采用多细分，有的大于16，假如用在往复运动过程中，误差大的惊人。已经不能适应加工领域。

为此，提出步进电机全闭环控制系统，以适应目前运动控制领域的需求。

1、
硬件连接

硬件连接加装编码器，根据细分要求，采用不同等级的解析度编码器进行实时反馈。

2、
原点控制

根据编码器的Z信号，识别、计算坐标原点，同数控系统相同，精度可以达到2/编码器解析度×4。

3、
失步控制

根据编码器的反馈数据，实时调整输出脉冲，根据失步调整程度，采取相应办法。

下图是电路原理

4、
电路原理描述

电路采用超大规模电路FPGA,输入、输出可以达到兆级的相应频率，电源3.3V,利用2596开关电源，将24V转为3.3V,方便实用。

输入脉冲与反馈脉冲进行4倍频正交解码后计算，及时修正输出脉冲量和频率。

5、
应用描述

本电路有两种模式，返回原点模式和运行模式。当原点使能开关置位时，进入原点模式，反之，进入运行模式。

在原点模式，以同步于输入脉冲的频率输出脉冲，当碰到原点开关后，降低输出脉冲频率，根据编码器的Z信号，识别、计算坐标原点。返回原点完成后，输出信号。此信号及其数据在不断电的情况下，永远保持。

在运行模式，以同步于输入脉冲的频率输出脉冲，同时计算反馈数据，假如出现误差，及时修正。另外，大惯量运行时，加减速设置不合理的情况下，可能会及时反向修正。（信息来源自：http://www.dqjsw.com.cn）

6、
技术指标

(1)输入输出相应频率：≤1M;

(2)脉冲同步时间误差：≤10ms;(主要延误在反向修正，不考虑反向修正，≤10us)

(3)重定位电气精度：
≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分）

(4)重定位原点电气精度≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分）

(5)适应PNP,NPN接口

(6)适应伺服脉冲控制

(7)适应各种编码其接口

步进电机运动控制一旦解决上述问题，增加数百元成本的情况下可以实现全闭环控制，毫不逊色于伺服系统。特别是其价格低廉、控制简单、寿命长久的特点在某些场合，可能优于伺服系统。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。因此电机本身不可以闭环控制但是可以通过驱动器实现闭环控制。驱动器给电机信号-电机运转，电机运转状态通过驱动器的检测元件反馈给驱动器

可以啊，既可以实现位置闭环控制，若步进电机采用连续工作方式，还可以实现转速闭环控制。

步进电机当然可以实现闭环控制，现在大量闭环步进驱动系统在应用，如EZS57+57HS20EN-1000、HBS57+57HS20EN-1000

市场上有家公司已经做出闭环步进系统，驱动器内含DSP处理器，中间加编码器，实现了闭环控制，我这里有个型号UIM242IE，你自己查查！

不能,最多实现半闭环控制!

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