步進電機普通控制和速度控制的脈沖輸入計算方式
步進電機是以固定的間歇步進旋轉的電機。模擬時鐘秒針的運動是實踐中此功能的一個常見示例。步進電機的旋轉角度和速度可以通過輸入脈沖的方式簡單而準確地控制。這種能力被廣泛用于各種設備和電子設備。
一、步進電機的控制
步進電機是開環控制的。這意味著控制是通過將命令信號從上一級控制器單向傳遞到電機來執行的。這使得步進電機控制非常簡單，無需傳感器和反饋。
當使用標準脈沖系列控制技術時，步進電機通過可編程控制器（脈沖發生器）產生脈沖輸入到驅動器，進而為電機提供驅動電流。
如果不需要高級控制，也可以將控制器功能（脈沖生成）集成到驅動器中。在這種情況下，帶有自己的I/O單元的可編程控制器用于向驅動器發送啟動和停止命令。然后，驅動器根據這些命令控制驅動電流供應到步進電機。
二、步進電機的速度控制
如上所述，步進電機由電脈沖輸入控制。
脈沖具有頻率，每秒脈沖數(pps)稱為“脈沖率”。
步進電機的旋轉與輸入脈沖數成正比，可實現精確定位。該電機旋轉（角度）可以計算如下。
電機轉數（°）=步距角（°/step）×脈沖數
同樣，步進電機的速度與輸入脈沖的速率成正比。較高的脈沖率（較高的脈沖頻率）會導致步進電機旋轉速度按比例增加。該電機速度（每分鐘轉數、r/min、rpm）可以計算如下。
電機轉速（r/min）=步距角（°/step）÷360（°）×脈沖率（Hz）×60
電機旋轉與脈沖率完全同步的這一特性使步進電機具有吸引力。另一方面，由于過載或速度突然變化，輸入脈沖和電機旋轉之間可能會失去同步。
步進電機有兩種不同的操作模式，稱為恒速運動模式和加速/減速運動模式。前者瞬間改變電機轉速。也稱為矩形運動曲線，此模式僅限于電機能夠自啟動（立即加速）的工作范圍。如果有足夠的扭矩可用于此加速，則此模式非常簡單且脈沖速率恒定。
然而，如果不能產生足夠的加速力矩，則結果是失去同步。在這種情況下，必須改用加速/減速運動曲線。這涉及逐漸改變脈搏率以提供加速和減速時間。也稱為梯形運動曲線，此模式擴展了電機可以自啟動的工作范圍。然而，由于突然加速或減速有失去同步的風險，因此在確定如何上下改變電機速度（脈沖率）時必須小心。
