应用微机实现步进电动机的速度控制
金孚安（陕西机械学院）
o引 言
应用微机控制步进电动机速度的优点是灵活方便、可靠性高以及造价低。本文就步进电动机的变速过程和变速原理提出新的看法，以便更好地设计步进电动机的速度控制程序。
1步进电动机速度控制原理
所谓步进电动机的速度控制就是控制步进电动机产生动作时间，使步进电动机按照给定的速度规律进行工作。
首先考虑步进电动机的匀加速过程。若步进电动机在初始时刻to=0的速度为零，现在要求步进电动机按匀加速度（a>0）加速，终止速度是y，步进电动机的速度控制曲线如图中的曲线i（虚线）所示。
步进电动机的步进时间是离散的，它的工作过程是走一步停一下的循环过程。直线1只是理想的速度曲线，而决不是实际的速度曲线。
在to时刻进给脉冲mo，步进电机走一步，其位移为l步，间隔ti秒的，在时刻进给脉冲mi，容易看出步进在时间区间的平均速度是
平均速度曲线如图la的直线段aibi所示。连结0，bi两点，为了使直线obi和理想速度曲线i重合，别ti规满足
(a)曲线i：理想加速曲线，曲线ⅱ：终止速度在v2和v3之间的加速原理曲线obibzb
(b)与曲线i相应的位移一时间曲线
(c)与曲线i相应的进给脉冲序列
若l为相邻两个进给脉冲mf_j，mf的时间间隔（单位：s），vi为步进电机在时间间隔( t/-/，ff)的平均速度（单位：步／秒），则
其相应的平均速度曲线分别是直线段和ai+ibi+i，连接bi、bi+i两点，直线bibi+i和理想曲线i重合，则t须满足
若约定vo=o时，把它代入(4)式确定ti，仍有(2)式所给出的结果。
这里再次强调指出，y是步进电机在时间间隔t.内的平均速度，(3)式是一个精确的解析表达式；≠决不是进给一步后的末速度。步进电机在f，时刻的末进速度vi是实际位移曲线（如图lb曲线ⅲ所示）在ti时刻的切线的斜率，实际末速度vi很难用解析式表示。用运动学规律无法解释曲线i是实际速度曲线，也无法解释它在ti时刻的速度值等于≠i。
从上面的分析可以看出步进电机的速度控制实际上是按分级调速方式进行的。一般情况下，终止速度往往不是图l口上的圆弧点。那么用公式(4)无法确定，因此最后一个脉冲时间间隔l应取
当不等式的右端为严格不等式时，此时步进电动机在t内的平均速度曲线是不和理想速度曲线i重合，它位于曲线i的下方。步时电动机的最后一级的加速度a
当不等式(5)的右端的等号成立时。就是理想速度曲线上的一个点。文中称连接线。为加速原理曲线。
最后一个进给脉冲的时间间隔。可以由已知的矿。求出，利用(4)式可以反过来确定t。
若加速原理曲线和理想速度曲线重合，则按(6)式递推m步有
若加速原理曲线和理想速度曲线不重合，则有
| 
