五相混合式步进电机因其体积小成本低、定位精度高、无累计误差等优点,在低速定位领域有独特的应用前景。但在传统的整步运行模式下步距角较大,转矩脉动明显,噪声较大。另外定子绕组之间的互感使得其数学模型复杂,进一步减小步距角的难度大大增加。针对上述问题,本文研究了一种五相混合式步进电机微分解耦控制算法,能够有效降低电机步距角,主要完成了下面的工作:首先,深入研究了五相混合式步进电机的运行原理和数学模型,利用磁路法计算得到了准确的电感参数,从而建立了高精度的数学模型,为不同主电路下定子电流纹波分析和微分解耦控制算法提供了理论依据。其次,在高精度数学模型建立的基础上,以电流变化率绝对值的最大值为指标,对三种常用主电路下的定子电流纹波进行了定量的对比分析。综合电流纹波和微分运行可行性两个角度后选取了五相半桥星型连接主电路的方案,并在该主电路下研究了一种基于电流滞环矢量控制的微分解耦控制算法,能够有效减小五相混合式步进电机的步距角。再次,利用MATLAB/Simulink建立了系统的仿真模型,对不同主电路下的定子绕组电流纹波大小进行了仿真分析比较,以及五相半桥星型连接主电路下的微分解耦控制算法的仿真验证。最后,叙述了五相混合式步进电机微分驱动系统的硬件平台的硬件系统和软件系统,通过实验证明了五相半桥星型连接主电路对于电流纹波具有明显的抑制作用,同时实验验证了本文所研究的微分解耦控制算法能够有效减小电机步距角,转矩脉动得到抑制,转动噪声明显减小。