摘要：针对步进电动机传统加减速算法是基于同定细分、不能同时兼顾低速和高速稳定运行的问题．提出把自适应细分技术引入步进电动机的加减速控制算法111，即在不同转速阶段施加不同的细分数，这样不仅降低了电机在低频运行时的转矩脉动，而且能实现电机在宽迷范围内的平滑控制。实验结果表明，细分数町以自动切换，电机加减速平稳，此种算法具有可行性和有效性。
    关键词：步进电动机；自适应细分；加减速控制；TMs320F28121)

引  言

    本系统研究背景是基于某二维运动机构的稳定控制。运动机构采用步进电动机驱动X(水平)方向和r(垂直)方向的负载运行，为了实现一维运动机构的快速跟踪和扫描，这就要求步进电动机频繁地]一作在加减速状态，或者在某一恒速下维持跟随运行．因此，控制系统既要保证步进电动机转速的平滑切换，又要使电机在各个速度范围都能稳定运行，这就对电机的加减速控制有着较高的要求。
    然而，传统r步进电动机加减速是在同定细分状态下进行的，即细分数在加减速前后固定不变。
    这种方式不利于系统在宽速范围下的稳定运行，存在局限性。若步进电动机在高细分状态进行加减速，则低速性能优异，转矩脉动噪声也得到较好的抑制，但却导致高转速上不去，调速范围窄；若电机工作枉低细分状态下，解决r高转速问题，但在低速运行时会冉现转矩脉动、振荡和噪声，这显然小符合二维运动机构的技术要求。凶此本文拟通过把自适应细分技术(司变细分)引入到加减速控制巾，束解决r述问题，实现二维机构在宽速范围下的快速稳定跟踪和扫描。
    自适应细分技术步进电动机细分驱动的本质是通过对步进电动机励磁绕组中电流的控制，使绕组中合成磁势矢量等幅均匀旋转。在低转速下，细分技术对电机的稳定运行带来十分显著的效果，单个步距角被分为几个微步来完成，以提高电机的运转精度，进而实现步进电动机步距角的高精度细分，有效地遏制了转子的振荡和噪声，因此，细分技术实质上电是一种电子阻尼技术。然而随着电机转速升高，电机转子在前一步振荡尚未到达回摆的****值时，下一个脉冲就到来，甚至前一步振荡尚未开始就进入了下一步，从而步进电动机的运行如同步电机一样连续、平滑。
    假若此时依然对电机施加高细分就变得没有太大意义，反而由于细分的电子阻尼作用使电机转速升不上去，此外在高转速、高细分状态下，脉冲频率很高，从而会加重脉冲发生器和环形分配器的工作压力。
    基于上述问题，本文提出自适应细分驱动技术，即在不同的转速范围，实行不同的细分驱动模式。
    为了克服在低频时步进电动机的转矩脉动和噪声大的缺点，使电机工作在高细分状态下；随着转速的升高，电机的转动逐渐趋于连续、平缓，细分数开始逐级减小。因此自适应细分策略是，低转速高细分，高转速低细分，并且细分驱动主要集中在低转速区，细分数的切换在低转速区电相对频繁，具体在不同转速段对应多大的细分，跟步进电动机的类型和参数有关，电跟带载情况有关，需要实验测得。本系统根据电机的参数及动态特性，在保证电机平滑运转的基础上，测得转速范同和细分数的对应关系如表1所示

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