步进电机全闭环控制可实现设备的高速化和小型化

    闭环控制，是传统步进控制的一个部分，能有效地提供更高地可靠性、安全性或产品质量。在这些步进系统中，反馈设备或间接参数传感方法的闭环能进行校正或控制失步、监测电机停滞，以及确保更大的可用转矩输出。
    传统步进电机控制通常采用反馈设备和非传感方法，是有效的实现带有安全需求、危险状况或高精确度要求的运动应用的方法。
    由于步进电机的闭环控制（CLC）还能帮助执行智能分布运动架构。为此，提出步进电机全闭环控制系统，以适应目前运动控制领域的需求。
    1、 硬件连接
    硬件连接加装编码器，根据细分要求，采用不同等级的解析度编码器进行实时反馈。
    2、 原点控制
    根据编码器的Z信号，识别、计算坐标原点，同数控系统相同，精度可以达到2/编码器解析度×4。
    3、 失步控制
    根据编码器的反馈数据，实时调整输出脉冲，根据失步调整程度，采取相应办法。
    4、 电路原理描述
    电路采用超大规模电路FPGA,输入、输出可以达到兆级的相应频率，电源3.3V,利用2596开关电源，将24V转为3.3V,方便实用。
    输入脉冲与反馈脉冲进行4倍频正交解码后计算，及时修正输出脉冲量和频率。
    5、 应用描述
    本电路有两种模式，返回原点模式和运行模式。当原点使能开关置位时，进入原点模式，反之，进入运行模式。
    在原点模式，以同步于输入脉冲的频率输出脉冲，当碰到原点开关后，降低输出脉冲频率，根据编码器的Z信号，识别、计算坐标原点。返回原点完成后，输出信号。此信号及其数据在不断电的情况下，永远保持。
    在运行模式，以同步于输入脉冲的频率输出脉冲，同时计算反馈数据，假如出现误差，及时修正。另外，大惯量运行时，加减速设置不合理的情况下，可能会及时反向修正。
    6、 技术指标
    (1)输入输出相应频率：≤1M;
    (2)脉冲同步时间误差：≤10ms;(主要延误在反向修正，不考虑反向修正，≤10us)
    (3)重定位电气精度： ≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分)
    (4)重定位原点电气精度≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分)
    (5)适应PNP,NPN接口
    (6)适应伺服脉冲控制
    (7)适应各种编码其接口
    主要问题有两个，原点的不确定性和失步，目前，采用高速光电开关作为步进系统的原点，这个误差在毫米级，所以在精确控制领域，是不能接受的。另外，为了提高运行精度，步进电机系统的驱动采用多细分，有的大于16，假如用在往复运动过程中，误差大的惊人。已经不能适应加工领域。
    步进电机运动控制一旦解决上述问题，增加数百元成本的情况下可以实现全闭环控制，毫不逊色于伺服系统。特别是其价格低廉、控制简单、寿命长久的特点在某些场合，可能优于伺服系统。
    深圳市美莱克科技有限公司供应的鸣志闭环步进伺服电机兼备步进马达使用的便利性和伺服马达可靠性的系统可实现设备的高速化和小型化，将闭环步进控制产品广泛应用于各个不同行业，获得广大用户的青睐和好评。