步进电机位置定位精度的解决方法

驱动电路的改善

一、额定电压（电流）驱动：从额定电压降低电压来驱动 步进电机，发现位置定位精度变差。

例如：在空载时，用编码器作为负载，在额定电压（电流）时的精度与低于额定电压（电流）比较,精度变化较大。如上图所示，齿槽转矩使特性畸变的程度依据所加电压而不同，电压越低，齿槽转矩影响越明显。作者经验认为角度精度太差是很麻烦的，会引起测量电压（电流）不准。大家会注意到，转矩与电压有一定关系，而此关系如不同，会使空载时的角度精度变得很差或成为盲点。

二、2相激磁驱动：1相激磁驱动定子齿与转子齿作位置定位。相对2相激磁，由定子的2个相绕组激磁，转子齿磁场与定子磁场平衡，作位置定位。因1相激磁驱动时，其误差精度为各定子相的本身机械精度，而2相激磁误差，由多极位置决定，误差有所缓解，精度变好。特别是纵列型的两相PM型步进电机，1相激磁与2相激磁比较，1相激磁精度会差一些。

三、多步进位置定位：两相步进电机时以2或4步进位置定位驱动；三相步进电机3或6步进位置定位驱动。《步进电机步距角度精度的测量》一文中提到的是两相HB型步进电机的例子，如每4步进位置定位，精度大幅提高。

例如，每1.8°位置定位时，1.8°并非使用全步进，而是使用0.9°的步进电机，以2步进驱动1.8°位置定位，全步进选择0.6°的步进电机，3步进驱动有0.6°×3=1.8°的驱动方式。此种方式可以大大提高精度。

电机的改善

微调定子结构的改善：已知定子的微调结构能改善位置定位精度。以两相电机为例，微调结构，可以降低齿槽转矩，距角特性变为正弦波。三相HB型1.2°的步进电机，六主极无微调，与12主极有微调的全步进驱动时的位置精度比较如下图所示：

1/8细分驱动时的位置定位精度比较如下图所示：

三相12主极微调结构步进电机全步进时，位置定位精度可以改善±2%以内。在细分时，微调结构精度提高近50%。细分步距角精度比全步距角运行的精度大。步距采用8分割时，步距角为1.2°/8=0.15°，以此作为控制计算基准，其精度值当然比全步距角时要高。

三相HB型高分辨率电机的改善：三相HB型步进电机有2相1.8°的1/3，即0.6°的髙分辨率电机，由于驱动芯片可以在市场上买到，所以可以很容易地实现高精度位置定位。

RM型细分时的改善：以HB型步进电机细分的角度，用于位置定位时，其精度会有问题。RM型10细分位置定位时，计算出的位置是线性变化的，微步进细分时的角度精度比较。