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步进电动机是基于电磁感应原理将电脉冲信号转换为相应的角位移或线位移的一种特殊电机。随着电子技术、控制技术以及电动机本体的发展和变化,结合其具有的快速启停能力强、精度高、转速容易控制、无累积误差和计算机接口方便等特点,在数控、工业控制、数模转换和计算机外围设备等领域都有广泛的应用。 本文基于Matlab/Simulink,对步进电机开环控制及矢量控制系统进行仿真实验研究。开环控制系统中对脉冲发生器、脉冲分配器、驱动电路、以及电机模型都进行了模型搭建与分析。脉冲分配方式上采用单三拍、双三拍、三相六拍三种方法设计;驱动方式上采用单电压驱动、单电压回路串电阻驱动和斩波恒流驱动方法设计;矢量控制系统中对矢量控制器、速度调节器、电流调节器、PWM调制以及逆变器进行分析与设计,其中包括矢量控制的实现,速度、电流调节器的PI控制和电流滞环跟踪PWM控制的实现。 开环控制系统实验结果表明:在步进电机控制的精确性方面,双相通电方式优于单相通电方式,单双拍通电方式优于单拍和双拍通电方式;斩波恒流驱动方法优于单电压驱动方法。将矢量控制技术用于在步进电机控制系统是一种比较新的方法,其仿真实验结果表明:在矢量控制技术中采用速度和电流的双闭环控制,可大大提高控制系统的精度。