步進電機細分驅動技術是一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅動控制技術。從本質(zhì)上講是對步進電機的勵磁繞組中電流的控制，使步進電機內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉磁場，從而實現(xiàn)步進電機步距角的細分。要想實現(xiàn)步距角均勻細分控制，必須合理控制電機繞組中的電流，使步進電機內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，每個進給脈沖所引起的合成磁場的角度變化要均勻輸出數(shù)據(jù)為4000q，a相的數(shù)據(jù)為4，其他相的數(shù)據(jù)為0.然后逐漸過度到ab相導通，對11輸出數(shù)據(jù)為41⑴q―4200+4300+4400q，b相的數(shù)據(jù)逐漸增大，從1增大到4.電機中的磁場經(jīng)過4拍從a相轉到了ab相。再經(jīng)過4拍從ab相轉到b相，對110輸出數(shù)據(jù)為3400q―2400+14000400q，a相的數(shù)據(jù)逐漸減小，從4變?yōu)?.從a到ab到b共經(jīng)過了8拍，實現(xiàn)了步距角的8級細分。由于步進電機是電感性負載，對輸出的pwm電流具有平滑濾波作用，對電機線圈起作用的是pwm的平均電流，同時輸出信號中的細小毛刺也被濾除。

3應用實例表2電流與8細分轉角關系步序（拍）按照表2中計算的數(shù)據(jù)對控制電流進行修正以后，步進轉角均勻、電流合成矢量的模基本一致，誤差主要來自于數(shù)據(jù)取整后的量化誤差。對原控制電路作相應的修改，計數(shù)器和數(shù)據(jù)比較器的寬度增加到5位，將存儲器中的數(shù)據(jù)寬度由原局弘4=16）6位擴展到似5 =20）20位。實驗結果表明。在轉角細分以后，步進電機在轉動過程中每一步的步進轉角均勻、轉動過程平穩(wěn)。

實驗結果表明，要使步進電機細分后獲得均勻的步進轉角，其pwm驅動電流應近似于正弦電流，而非線性遞增的電流。每一步轉動時，相鄰兩相的步進電流的增加量應按照正、余弦波規(guī)律變化，并根據(jù)電機實際轉角作適當調(diào)整。由于pwm的輸入時鐘頻率很高，因此可以獲得均勻的平均電流，并且每一步的時間間隔相等，轉角近似均勻。

4結束語本文對步進電機細分原理進行了分析，提出了采用eda技術實現(xiàn)步進電機細分的控制方案，并用fpga進行步進電機細分控制的實驗。通過實驗，我們看到采用eda技術可以有效地控制步進電機。利用fpga中的嵌入式eab存放步進電機轉角細分電流所需的數(shù)據(jù)控制波形表，利用fpga設計的數(shù)字比較器可以同步產(chǎn)生多路pwm電流波形，對多相步進電機進行轉角進行均勻細分、靈活控制。若提高rom控制波形表的數(shù)據(jù)的位數(shù)、并增加計數(shù)器和比較器的位數(shù)，提高計數(shù)精度，就可以提高pwm波形的細分精度，對步進電機的步進轉角進行任意細分，實現(xiàn)步進轉角的精確控制。用fpga可實現(xiàn)同步多路pwm控制，提高了步進電機運行平穩(wěn)性和控制精度。采用fpga的pwm控制，無須外接d/a轉換器，使外圍控制電路大大簡化，比目前單片機加d/a轉換器的控制方案更加簡潔、高效、節(jié)約成本。