步進電機控制器與伺服電機控制器的區(qū)別

要了解兩者的區(qū)別，我們需要先對每一個對象都要深入了解一 下。 首先了解一下工作原理， 步進電機的工作原理是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，它的旋轉是以固定的角度一步-一步運行的?？梢酝ㄟ^控制發(fā)出脈沖個數來控制角位移量，從而達到控制位移的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。而伺服電機內部的轉 子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的分辨率。

第一，步進電機和伺服電機的控制方式不同，步進電機是通過控制脈沖的個數控制轉動角度的，一個脈沖對應一個步距角，但是沒有反饋信號，電機不知道具體走到了什么位置，位置精度不夠高。 伺服電機也是通過控制脈沖個數，伺服電機每旋轉一 個角度，都會發(fā)出對應數量的脈沖，同時驅動器也會接收到反饋回來的信號，和伺服電機接受的脈沖形成比較，這樣系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。

第二， 過載能力不同步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以皮爾磁交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額轉矩的3倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在某些工作場合就不能用步進電機工作了。

第三， 速度響應性能不同步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉） 需要200 ~ 400ms。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以皮爾磁交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000 r/min。僅需幾ms，可用于要求快速啟停并且位置精度要求較高的控制場臺。

步進電機和伺服電機是工控領域應用最廣泛的兩類產品，而它們的核心分別是步進電機控制器與伺服電機控制器。

步進電機控制器：它是一種能夠發(fā)出均勻脈沖信號的電子產品，它發(fā)出的信號進入步進電機驅動器后，會由驅動器轉換成步進電機所需要的強電流信號，帶動步進電機運轉。步進電機控制器能夠準確的控制步進電機轉過每一個角度。驅動器所接收的是脈沖信號，每收到一個脈沖，驅動器會給電機一個脈沖使電機轉過一個固定的角度，就因為這個特點，步進電機才會被廣泛的應用到現在的各個行業(yè)里。

伺服電機控制器：它是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術的高端產品。

1、步進電機控制器的三大電路

電機驅動電路：在H橋電路的基礎上設計步進電機驅動電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅動電路是成熟的電機控制方案，電路不復雜，根據MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達數十安培，是理想的步進電機驅動器方案。

電機參數測量電路：電機電流采樣電阻選用康銅電阻，一端連接H橋下方，另一端接GND。電壓電流信號調理電路采用LM324運放搭建，電壓跟隨后送入MCU，由MCU內置10Bit A/D轉換器進行A/D采樣。機殼溫度監(jiān)測選用數字溫芯片DS18B20，將其貼至電機外殼表面，實時監(jiān)測溫度參數并送入MCU。

電源及MCU控制電路：系統(tǒng)中的驅動電路用輸入電壓供電，MCU和藍牙模塊需要額外的3.3V電壓供電，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器效率低、尺寸大且發(fā)熱嚴重，因此使用DC—DC開關電源方式提供3.3V電壓，保證器件的正常工作。

2、伺服電機控制器的電路組成

電機整流電路：整流單元主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路，實質是一組共陰極與一組共陽極的三相半波可控整流電路的串聯(lián)，習慣將其中陰極連接在一起的三個晶間管稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個晶閘管稱為共陽極組。

功率驅動電路：功率驅動單元一般采用智能功率模塊，通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流。功率單元是使用功率電力電子器件進行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件，主要由整流橋、可控硅、電解電容、IGBT等器件組成。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。

電機控制電路：主電路采用數字信號處理器作為控制核心，可以實現比較復雜的控制算法，進行智能控制。