及其相应的驱动器相续问世，如日本的

EPM 系列、美国的 M 系列、德国的 IBS/IBC 系列等。

功放驱动元件除了用晶体管外，也可用晶闸管，电源线路结构除了采用单一电压等级的驱
动器外，还有采用两种不同电压等级的驱动器

;随着步进电机的应用和发展，其驱动器也在

不断发展、完善和提高，驱动电路集成化己成为一种趋势。以美国为例，它生产的步进电机
驱动器体积小，而功能上可驱动较大的步进电机，工作发热低，电机工作平稳闭。而驱动技
术方面现在应用较多的有斩波驱动、升频升压驱动等。步进电机驱动技术的一个重要发展方
向是微步驱动技术，也叫步进电机细分驱动技术。

对于步进电机控制系统，运动控制器就像是它的中枢神经系统，指挥着它的每个动作。

控制器接收相应指令，并根据指令向各进给电机发出控制信号，各个电机的驱动器则将控
制信号转变成直接驱动电机的电信号。开放式运动控制己成为运动控制的发展方向，因此对
控制器也有更高的要求。

 

目前控制系统在实际应用中多采用如下方案之一构成

:

 (1)基于 PC 和微处理器.由单片机等微处理器为核心部件，加上存储器、编码器信号处理

电路以及

D/A 转换电路等组成控制器，其控制算法的程序固化在存储器中。而上位机基于

 

PC 的控制系统，由于联动插补算法较复杂，有大量浮点运算，对实时性要求又较高，选用
PC 来完成粗插补运算和数值运算。同时可利用丰富的 PC 软件来改善控制系统的图形显示、
动态仿真、编程和诊断功能。

(2)基于微控制器设计的专用集成电路，如美国国家半导体公司生产的 LM628,惠普公

司的

HCPLl100 等。用一个芯片即完成速度曲线规划、PID 伺服控制算法、编码器信号的处理

等多种功能。一些需要用户经常更改的参数如电机位置、速度、加速度、

PID 参数等均在芯片

内部的

RAM 内，可由计算机用指令很方便的修改。但由于受到运算速度的限制，复杂的控

制算法和功能很难实现。

(3)基于 PC 总线的开放式系统控制器和可编程数字逻辑器件。可编程器件具有:高性能、

高集成度、高灵活性、简化电路等优点。而现在的奔腾、奔腾

II、奔腾 III 微处理器计算速度和

运算能力很强大，以其为基础的控制器已经能同专用的控制器相媲美。但这个方案采用元器
件较多，可靠性低，体积比较大，软件设计工作量较大。而系统中各个坐标轴电机还需具备
位置控制功能，位置控制实时性很强，当控制轴数较多时，任务与插补共用一个

 CPU 会导

致系统主机负担太重，实时性不易保证，而且故障风险过于集中。

 (4)基于数字信号处理器(DSP)型.20 世纪 90 年代以来，随着计算机技术和电子技术的

发展，将运算高速、功能强大的数字信号处理器应用于控制器。许多公司研制了以

DSP 为微

处理器的控制器，这些控制器一般以

IPC 或兼容机为硬件平台，以 DOS 或 WINDOWS 为

软件平台，采用开放式开发手段，使用很方便。美国

 Delta TauPMAC 一 PC 以 Data System

公司推出的

PMAC 系列伺服控制器比较有代表性。Motorola 公司的 DSP56001 为微处理器，

主频

20/30MHz, 60/40 微秒/轴的伺服更新率，36 位位置范围，16 位 DAC 输出分辨率

10/15MHz 编码计数率，每秒可处理多达 500 条程序，可以完成直线或圆弧插补，"S 曲线

”

加速和减速，三次轨迹计算、样条计算。利用

DSP 强大的运算功能实现 1-8 轴的多轴实时控

制。

在国内，步进电机驱动器是从五十年代开始发展，实际上进入七十年代后才开始有较

大进展至今己有较好的基础和一定的规模。七十年代，我国曾经花费了很大的力量来发展采
用步进电动机系统的数控机床。众所周知，那次的发展很不成功，主要是控制系统的不可靠、
不稳定所造成的。其中，步进电动机的驱动器性能较差、价格昂贵、可靠性低是一个重要的原
因。八十年代末开始在我国发展的经济型机床控制系统，它是一种用单板计算机和步进电机
开环系统构成的简易型控制装置。由于采用了单板机控制，使得控制部件的稳定性、可靠性
大为提高，成本下降。而步进电机及其驱动器仍基本上停留在较低的水平，成为这种系统发

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