步进电机驱动器的发展

20世纪60年代初，单电压驱动技术和单电压串电阻驱动技术就已经在欧美等国大规模应用了。虽然这两种早期的驱动技术具有结构明了，造价低廉的优点，但同时，也带来了大量的损耗，尤其是在高频的时候。仅仅可以用于驱动功率不高的类型。后来又有了高低压驱动，为了使电流的前沿上升率变高，采用高压供电，而之后则改用低压使进入的电流继续流通[5]。然而并不能完美衔接，而是表现为凹型，这样的话电机会显得乏力。83391

1970年后，国外驱动器技术的发展迎来了春天，各种步进电机及对应的驱动器发展百花齐放，涌现出了很多优秀的驱动器系列。晶闸管和晶体管同一时间都被应用在驱动器里面的功放驱动组件当中，电源线路的结构也有一定的发展，不单单采用单一的电压等级，更有通过两种不一样的电压等级去设计。在步进电机的发展路途中，配合它的驱动器的发展脚步也从未停歇，已经在向集成化的方向上越走越远，而随着高度的集成化，驱动器会变得越来越迷你，并且显著提高了性能。在这个形势下，国外很多公司一个接着一个地开发出只要专用芯片和功率模块就能够组成优秀的小型步进电机驱动器。并且发热少，运行稳定。

而且，匹配的驱动技术可以提高驱动器的性能，让控制更加容易变通，成为目前步进电机驱动技术的主要的研究前进方向。

2国内研究现状

在我们国内，1950年后就开始研究制作步进电机驱动器，这么长时间以来，我国的基础和规模已经达到了一定的程度，在一些行业上也应用了我国自主研制的驱动器。80年代末，经济型机床控制系统经由技术人员的研究在我国逐步应用，这个系统是一个相对简单的控制装置，通过单板计算机、步进电机及配合的驱动器组合而成，单板计算机的控制保证了控制部件更加让人信赖，并且运行地更加稳定。但是，因为我国的步进电机驱动器一大部分是采用老式的结构，同时鲜有厂商达到一流水平，所以我国步进电机驱动器还是处于落后的，这是我国发展的首要障碍。现在来看，尽管我国很多公司已经研究并造出步进电机驱动器，但是设计层面上还是采用国外的芯片，同时性能不佳，稳定性不好。论文网

3国外研究现状

现在，数控生产和经济性定位的系统改造以及机器人等定位系统的领域，用步进电机当伺服控制系统的占一大半的数量。所以，想要改进系统性能的重点，就是改良控制步进电机的方式来增加定位准确性。目前，传统PID控制方式已经成为过去，具有比较完美的效果并且结构不复杂的数字式PID控制方式已经发展起来，相对来说改善了系统的定位准确度。为了提高产品的优良程度，加大国际竞争力，很多发达国家都在精密定位、产品变革、加大产量的方面下足了功夫。正因为精度如此重要，所以目前各个国家都在对影响系统精度的原因加大力度研究。在精度定位研究方面美国目前处于顶峰位置，其LINL国家试验室、Lloore、YnionCarbide、PneumoPrecision等公司都是这个行业的佼佼者。美国国防部高等研究计划局(DARPA)做出巨大投资，在1983年7月成功研究设计并制作除了大型超精密机床，它的定位准确度可以准到0。025μm，是大家公认的最优秀的机床。但是这个机床虽然非常优秀精密，但也秉承了美国的一贯风格——体积巨大，价格高昂。

在电子技术和驱动技术在不断进步的背景下，工业发达的国家中驱动器的研究已经步入恒相电流和细分技术结合的阶段，这个技术可以让步进电机在速度慢的时候运行振荡不明显，同时在快速运行的时候转矩保持恒定。从电路设计的角度来说，大多数的驱动器都是利用单片机或者SPWM芯片以及DSP来生成SPWM波，以此去改变功放电路的闭合，进而改变各相绕组不同强度的细分电流。