步進(jìn)電機(jī)定位精度的計(jì)算技巧

由于開環(huán)控制系統(tǒng)具有操作方便，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，所以我國所采用基本是以開環(huán)控制反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。雖然步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用廣泛，但其并不能如同普通的交(直)流電機(jī)在常規(guī)條件下使用，且從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)行速度在理論狀況下，在電機(jī)的極限起動(dòng)頻率大于運(yùn)行的速度時(shí)，電機(jī)可按要求運(yùn)行，并可達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行速度。

運(yùn)行至行程結(jié)束時(shí)，也能立即發(fā)出可以實(shí)現(xiàn)停止功能的脈沖，并使電機(jī)停止運(yùn)行。但實(shí)際情況是，步進(jìn)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)的極限起動(dòng)預(yù)率較低，遠(yuǎn)不能滿足較高的運(yùn)行速度的要求。在這種工作狀況下，強(qiáng)行使電機(jī)以要求的速度(大于極限起動(dòng)預(yù)率)直接起動(dòng)，則會(huì)發(fā)生“丟步”或無響應(yīng)。而當(dāng)電機(jī)運(yùn)行至終點(diǎn)時(shí)，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，會(huì)發(fā)生沖過終點(diǎn)的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。

特別值得注意的是，為了既要保證系統(tǒng)的定位精度(電機(jī)的升降速緩慢，防止產(chǎn)生“失步”或“過沖”)又要獲得高的定位速度，主流系統(tǒng)都將定位過程劃分為粗定位階段和精定位階段進(jìn)行。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，“丟步”和“過沖”是步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行中最常出現(xiàn)的兩種嚴(yán)重影響步進(jìn)電機(jī)定位精度的“罪魁”。

出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的主要原因包括：

(1)要求起動(dòng)初速度過高，超過電機(jī)極限起動(dòng)頻率，或者加速度太大，造成“丟步；

(2)電機(jī)馬達(dá)的功率達(dá)不到系統(tǒng)的要求；

(3)動(dòng)器工作過程遭受千擾；

(4)控制系統(tǒng)的控制器產(chǎn)生誤動(dòng)作；

(5)換向時(shí)丟脈沖，單向運(yùn)行定位準(zhǔn)確，換向后定位出現(xiàn)偏差，并雖換向次數(shù)的增加其偏差泉積就越明顯；

(6)軟件存在設(shè)計(jì)缺陷；

(7)使用同步帶的場合，軟件補(bǔ)償太多或太少。