步进电机作为执行机构被广泛应用于工业生产、国民生活以及一些要求高精度定位的高新技术领域,随着科学与工业技术的快速发展,社会对步进电机提出了更高的精度及稳定性要求,由于传统的步进电机在开环控制上存在的一系列问题制约了步进电机的应用,为了保证步进电机精确运行,通常是在电机转轴上安装机械式传感器,如：编码器。可是把机械传感器引入到系统后会造成系统可靠性变差,维护不便,费用增加等问题。为此,本文针对步进电机在控制上存在的问题,分析了传统闭环控制优缺点的基础上,提出了一种将滑模变结构控制理论应用到步进电机控制中,实现了无传感器闭环控制,这样可有效避免编码器所带来的弊端。下面就对本文所做的研究工作进行介绍：本文以两相混合式步进电机为研究对象,对其数学模型进行了推导,并对步进电机开环控制系统在Matlab/Simulink下进行仿真,设计了实验,提出该控制系统存在的问题。针对控制方法上的问题,又对比了传统机械传感器检测法与基于可测物理量进行间接检测的无传感器检测法,选择了更具优势的无传感器检测法作为本文研究重点,通过深入分析后知基于变结构理论的滑模观测器法非常适合对易受外部震动干扰及参数摄动影响的电机这一非线性系统,为此本文设计了一个滑模观测器来替代传统的机械式传感器来对电机转子进行位置的估计。根据滑模变结构理论的特点,本文根据步进电机数学模型又设计了一个滑模控制器,与滑模观测器一起实现步进电机无传感器闭环控制。同时,该闭环控制系统在Matlab/Simulink下也进行了仿真实验,通过仿真实验验证了该控制系统能够有效防止步进电机突加负载而造成的失步,改善了系统的动静态性能,且具有对电机参数不敏感及抗扰动能力强等特点。针对两相混合式步进电机为控制对象,论文以LM3S601处理芯片为核心,完成了该控制系统的硬件及软件的设计。测试结果表明,该控制系统达到了预期效果,验证了该系统的可行性与可靠性,能够有效的提高步进电机性能。最后对全文进行了总结,并指出本文的不足及需要进一步完善改进的地方。