单片机嵌入式智能步进电机驱动器设计(2)
混合式：混合式步进电动机结合反应了反应式步进电机与永磁式步进电机的优点，定子绕组，一个带有永久磁铁的转子，转子和定子上都有小齿为了提高精度。其优势在于输出转矩大，动态性能好，并且步距角能做得比较小，但是结构略复杂，成本相对较高[3]。
根据定子绕组数量来分，可以分为两相、三相、四相等等。其中最受欢迎的还是两相混合式步进电机，占市场份额的97%以上，原因是具有很高的性价比，细分驱动也大大加强了步进电机的实用性。两相混合式步进电机的步距角一般为1.8°/步，如果是采取半步驱动的话，步距角可以减少为0.9°，细分驱动步进角度可分为256次（即0.007°/步）。但因为工厂加工无法避免有一些细微的瑕疵，可能会降低步进电机的实际精度。采取不同的细分驱动，步距角也是不同的，也就是说可以通过改变细分驱动的方式来改变步进电机的精度[4]。
1.3 步进电动机的优势
1.3.1 高精度的定位：
步进电机的位置控制精度很高，它每收到一个脉冲，走一个固定角度。在5相步进电机为例：它控制位置的基本单元（分辨率）是0.72°（全步）/ 0.36°（半步），步距角很小；定位精度误差大概为在±3（±0.05°），而且没有积累误差，从而可以实现对步进电机的高精度的定位控制[5]。
1.3.2 位置及速度控制：
步进电机根据输入的脉冲信号的数量来决定旋转的角度，从而能够进行灵活的角度控制，根据输入脉冲信号的频率来决定旋转的速度，从而能够进行灵活的旋转速度的控制。
1.3.3 具定位保持力：
步进电机在没有脉冲信号输入的情况下，仍然具有定位保持力，定子可以锁住转子，能够做到位置的固定保持。
1.3.4 动作灵敏：
步进电机具有良好的变速性能，能够在短时间内做到启动，停止，加速，减速，反转等操作。
1.3.5 开环控制、不必依赖传感器定位反馈：
步进电机控制系统具有结构简单，无速度传感器（电机编码器，旋转速度）和位置传感器（传感器），可以输入脉冲控制速度和位置。也因为他们属于开环控制，所以最适合定位短距离，高频率，高精度控制的场合[6]。
1.3.6 中低速时具有较大的输出转矩：
步进电机在中低速运行时具有较大的输出力矩，因此与同级伺服电机相比较能够提供更大的扭矩输出。
1.3.7 高信赖性：
步进电机在低转速时仍能获得比较大的转矩，因此可以不加减速器或其他装置直接驱动负载，步进电机性能稳定，所以在检查和文护时也相对容易。
1.3.8 小型、高功率：
步进电机体积小但是扭矩大，能够在任何地方安装，即使空间相对狭小也没问题，同时能够提供高转矩输出。
1.4 步进电机存在的问题与一般解决方法
由于步进电机去位移和电脉冲对步进电机的数量成正比，其的特点，在大多数情况下，考虑到成本和其他因素，步进电机多采用开环控制系统。在这种情况下，没有特别的位置检测的位置检测元件，步进电机通常会出现下列问题[7]：
（1）步进电机在生产出来之时很多参数就固定了。步操作的进度和步进电机是步进电机的决定。但在一些高精度的工业生产中，对步进电机步距角较小，但随着生产过程的高使步距角较小，无疑会增加生产成本，而电机设计过程的难度将增大到一定的程度[8]。
（2）步进电机存在震荡和失步现象。