步进电机闭环控制系统

1、步进电机的闭环控制最早是采用编码器的形式。

初始状态，系统受一相或几相激磁而静止，开始工作后，先把目标位置送入减法计数器，然后，“起动”脉冲信号加到控制单元上，控制单元在“起动”脉冲的作用下，立即把步进命令送入相序发生器，使激磁变化一次，后续的脉冲则由编码器装置产生。

编码器每产生一个脉冲，就对法计数器减1，因而，减法计数器记录的是实际的转子位置。当减法计数器的计数减至零时，发出一个停止信号到控制单元，禁止以后的步进命令，系统停止工作。对于低分辨率的步进电机，通常使用一个开了槽的圆盘和光电传感器作为反馈编码器的组合件，槽口的数目等于电机每转所走的步数;对于高分辨率的步进电机，则需采用高分辨率的增量编码器，如旋转变压器增量编码器，感应同步器增量编码器等。

由于反馈编码器价格昂贵，而且为了把编码器安放到步进电机的轴上，要求系统具有更大的体积，这两大缺陷限制了编码器形式的步进电机闭环控制系统的应用。

2、波形检测形式的步进电机闭环控制系统

波形检测形式的步进电机闭环控制系统的原理是通过对步进电机相电流或绕组反电势(或绕组反电势所引起的电流)的检测，间接得到转子位置信息，反馈到控制单元产生控制脉冲，控制步进电机运动。波形检测器是由简单的电子线路构成，价格便宜，如果需要，可直接安装在控制器逻辑线路中，步进电机不需附加的机械连接。

3、利用电流检测的步进电机闭环控制系统

用电流检测的步进电机闭环控制是基于某些反应式步进电机的相电流在一定速率范围内出现正的或负的极值这一概念进行的。对系统加初始起动脉冲，电机起动，当相电流出现极值的瞬间，波峰检测线路瞬时产生一个脉冲或者定时信号，反馈给控制单元，作为后续脉冲，实现了步进电机的闭环控制。

值得注意的是，电机导通相电流和截止相电流均可能出现若干个波峰，应在哪一种状态下进行检测，可根据电机的实际运行确定，电流检测可通过在电流回路中插入一个已知阻值的小电阻，测量电流通过时的电压实现，波峰检测线路一般均采用模拟微分法，波峰用di/dt经过零值表示。