独特的操控之道

在步进电机的操控领域中，开环与闭环控制是两大核心方法。在开环控制体系中，以皖南电机为代表的基础控制方式为玎环控制系统。在此模式下，步进电机的脉冲输入独立于转子位置，按照预设规律输出，使得步进电机仅依赖固定脉冲进行运作。这种控制方式因其独特性，特别适合于步进电机的操控。

那么，什么是闭环步进电机呢？闭环控制，作为控制论的基础概念，是指输出信号以特定方式反馈至输入端，进而对输入端施加控制影响。皖南电机在闭环控制中，通过位置和（或）速度反馈，精确地确定与转子位置相匹配的相位转换，从而显著提升了步进电机的性能。

在闭环控制的步进电机系统中，我们可以在保持一定精确度的同时，扩大工作速度范围，或在保持一定速度的同时提高跟踪和定位精度，甚至实现极限速度和极限精度。

闭环步进电机的控制方式大致分为两种：一是保持激磁磁通与电流相位一致，产生足以驱动负载转矩的电磁转矩，这种控制电流的方式与无刷直流电机控制方式类似，称为无刷驱动方式或电流闭环控制方法；二是保持电机电流不变，控制激磁磁通与电流相位角，称为功率角闭环控制方法。功率角是指转子磁极与定子激磁相（或同步电机的定子旋转磁场轴线）相互吸引所成的相位角。

为何如此？这是因为高速时，线圈电感的影响使得A相电流的关断时间延长，B相电流上升时间也延长，因此，产生*大转矩加速的角度会随着速度的提高而增大。

闭环步进电机的控制原理图展示了这种控制方式，通过直接或间接检测转子（或负载）的位置或速度，然后通过反馈和适当处理，自动给出步进电机的驱动脉冲序列，该序列根据负载或转子的位置实时变化。在要求高精度的场合，结合微步驱动技术和微型计算机控制技术，可以实现极高的位置精度。

闭环步进电机的优势包括：输出转矩增加时，速度非线性下降，但闭环控制提高了矩频特性；闭环控制下，输出功率/转矩曲线得到提升，因为励磁转换基于转子位置信息，电流值取决于电机负载，即使在低速范围内，电流也能充分转换成转矩；闭环控制下，效率-转矩曲线得到提升；采用闭环控制，运行速度更高，转速更稳定、更平滑；利用闭环控制，步进电机可自动、有效地加速和减速；闭环控制相较于开环控制，在快速性方面有定量提升；应用闭环驱动，效率可提高至7.8倍，输出功率提高至3.3倍，速度提高至3.6倍。闭环驱动的步进电机在各方面性能均优于开环驱动的步进电机。因此，在可靠性要求极高的位置控制系统中，闭环控制的步进电机将得到广泛应用。

步进电机开环与闭环的区别在于：开环控制只需让对方执行，无需反馈；闭环控制则需对方执行并报告，必须有反馈。开环控制通常瞬间完成，闭环控制则持续一定时间，可据此判断。