闭环步进电机本质上是开环设备。它们不需要反馈,因为驱动器提供的每个电流脉冲都等于电机的一步(或在微步的情况下是一小步)。加上小步长(或步距角),可以非常精确地确定电机的位置,而无需反馈装置和复杂的控制方案。那么,如果可以在开环系统中确定步进电机的位置,为什么还要为步进电机增加闭环控制的成本和复杂性呢?因为只有在电机永不失步的情况下才能准确了解电机的位置。在现实世界中,有多种情况会导致电机丢失或错过步数——例如,机器卡死导致电机轴无法旋转。为了应对这些可能性,步进电机通常尺寸过大,以处理扭矩峰值、失速或其他可能导致电机失步的异常情况。但是,当丢失的步骤可能对应用程序或过程有害时,另一种解决方案是在闭环系统中运行步进电机,并使用位置反馈来检测和纠正定位错误。步进电机通常有三种类型的闭环控制,每种都提供不同级别的定位控制和复杂性。 常见的闭环步进电机系统类型是基于失步补偿,也称为失步控制或步进位置维护。在此设置中,驱动器以微步模式运行,编码器跟踪轴(或负载)位置。如果检测到丢失步数,根据指令位置(步数乘以步距角)与编码器读取的实际位置的对比,控制器会命令额外步数,使电机(或负载)达到所需位置。失步补偿是步进电机简单的闭环方案,如上所述,是泛采用的方案,但它的主要缺点是它仅在移动结束时补偿错过的步,而不是在整个过程中连续补偿。移动配置文件。负载位置控制,也称为闭环微步,持续监控轴(或负载)位置并生成错误信号。在整个移动过程中,控制器使用此误差信号实时调整命令。使用负载位置控制,系统仍以微步模式作为步进系统运行,但更精确地遵循移动曲线,而不是允许电机在移动过程中发生偏差,并在移动结束时发出单个位置补偿命令。
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