本文以三相混合式步进电动机数学模型为基础，推导出其转矩解析式，分析了细分驱动对于改善步进电动机运行性能的作用，论述了正弦波细分驱动可以实现等步距角、等力矩均匀细分驱动的原理。提出了通过任意均匀细分来实现任意步距角的新方法，从而打破步进电动机相数和齿数对步距角的限制，简化步进电动机及驱动器的生产格局，充分发挥机电一体化的系统效果。基于固定开关频率型正弦电流跟踪PWM技术，采用软硬件结合的方式完成三相混合式步进电动机正弦波细分驱动系统的研制。以IGBT三相桥作为主逆变电路，对电机绕组电流按正弦规律进行电流闭环控制实现正弦波细分驱动。由于电路复杂，在印刷电路板结构设计中，考虑了功率高频调制等各种因素的影响，以增强系统的协调性和抗干扰性。驱动系统采用微机控制，灵活方便的用软件实现正弦波均匀细分和任意步距角。同时可以将步进电动机驱动器集运动控制与驱动于一体，按照优化的加减速曲线运行来完成运动控制，从而减轻系统集成的难度。研制的驱动器用单一单片机控制平面x-y双轴步进电机，节约了成本，简化了生产设备。最后给出了完整的试验结果，包括不同细分步数下的输出电流和驱动效果等。经现场长时间运行，该双电机驱动系统对整个数控系统运行噪音、机械振动的抑制，定位精度的提高和位置控制的协调性都具有显著的效果。