电机驱动系统设计
电机驱动系统参数辨识与优化设计
电机驱动系统参数辨识与优化设计电机驱动系统是当今工业自动化中的重要组成部分，它对于提高生产效率和降低能源消耗起着关键性的作用。
而电机驱动系统的参数辨识与优化设计则是确保其正常运行和高效工作的关键步骤。
参数辨识是确定电机驱动系统中各个参数的过程，它主要包括负载惯量、电机转子阻尼、回路电感、参数整定等。
通过准确辨识这些参数，可以实现对电机驱动系统的精确控制，提高系统的动态和静态性能。
首先，负载惯量是描述系统惯性的重要参数。
准确获得负载惯量的数值对于系统的控制和运动性能至关重要。
在实际应用中，可以通过测量控制电机在不同速度下的转矩和加速度，然后利用辨识算法拟合出负载惯量的数值。
得到准确的负载惯量数值后，可以更好地进行反馈控制，提高系统响应速度和稳定性。
其次，电机转子阻尼是电机的关键参数，它影响着电机的动态响应和能源消耗。
通过合理辨识电机转子阻尼的数值，可以为系统提供有效的控制策略。
辨识电机转子阻尼的方法有多种，例如在实验平台上进行振动测试，通过测量电机转子的振幅和频率变化来得到转子阻尼的数值。
同时，还可以利用数学模型和辨识软件进行参数拟合，进一步提高辨识结果的准确性。
此外，回路电感是电机驱动系统中的另一个重要参数。
回路电感与系统的稳定性和控制性能密切相关。
辨识回路电感的方法可以通过开环实验，即在工作状态下改变系统的输入信号，并观察输出信号的变化。
通过分析输出信号的频谱特性和响应曲线，可以得到回路电感的数值。
辨识回路电感后，可以根据具体的应用需求，进行参数调整和系统优化，以提高系统的控制精度和稳定性。
最后，参数整定是在辨识参数的基础上，对电机驱动系统进行优化设计的重要步骤。
通过精确辨识电机驱动系统的各个参数，可以利用现代控制理论和方法对系统进行优化设计。
例如，可以采用PID控制器进行参数整定，通过调节比例、积分和微分参数，实现对系统的高精度控制。
总之，电机驱动系统参数辨识与优化设计是确保系统正常运行和高效工作的关键步骤。
无刷直流电动机及驱动系统设计
无刷直流电动机及驱动系统设计无刷直流电动机是一种能够将电能转化为机械能的电机，它不仅具有高效率、高功率密度、大扭矩和高转速等优点，同时还能在宽范围内调整转速和控制扭矩。
因此，无刷直流电动机及其驱动系统设计成为了工业应用和个人消费电子产品中常见的一种电机类型。
无刷直流电动机驱动系统由电机本体、功率器件、传感器、微控制器和控制算法等组成。
首先，电机本体是电机的核心部分，包括转子、定子、磁铁和绕组等。
转子是电机的运动部分，由永磁体和轴承支撑。
定子是电机的静止部分，由铁芯和绕组组成。
磁铁是电机的永磁体，产生磁场以与永磁体上的磁场相互作用。
绕组是由导线绕制的线圈，通过流过电流产生磁场。
其次，功率器件是驱动系统的关键部分，用于将电能从电源转化为机械能。
一般采用MOSFET或IGBT等功率器件，以实现高速开关和较高电流能力。
它们能够承受高电压和大电流，并快速切换，使得电机能够根据控制信号调整转速和扭矩。
传感器是驱动系统中用于检测电机位置和转速的重要组成部分。
常见的传感器有霍尔传感器、反电动势传感器和编码器等。
霍尔传感器通过检测磁场强度变化来确定转子的位置，反电动势传感器通过测量绕组中电流变化产生的反电动势来确定电机的转速，编码器则能够提供更准确的位置和速度信息。
微控制器是驱动系统中负责控制电机运行的核心部件。
它包含了控制算法、控制逻辑和通信接口等功能，通过与传感器和功率器件进行交互来实现对电机转速、扭矩和方向的精确控制。
微控制器能够根据输入的控制信号，通过调节电流和电压来控制电机的运行状态。
最后，控制算法是驱动系统的重要组成部分，在实际应用中起到至关重要的作用。
常见的控制算法包括PID控制、电流环控制、速度环控制和位置环控制等。
PID控制通过调整比例、积分和微分控制器的系数来达到稳定控制的效果。
电流环控制通过直接或间接测量电机电流，以控制电机的转矩和速度。
速度环控制通过测量电机转速，并根据所需转速和实际转速之间的差异来调整控制信号。
新能源汽车电动机驱动系统的设计与验证
新能源汽车电动机驱动系统的设计与验证下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电动助力车电机驱动系统设计
摘要电动助力车在当前石油资源短缺和环境污染的加剧的情况下，作为一种理想的“绿色”代步工具，其发展收到了人们的重视。
电动助力车因其廉价、无污染、噪音低、操作简单等特点，俨然成为人们出行的优选。
目前的电动助力车大多采用直流电机作为动力，其操作性和可靠性的优劣与电机驱动系统密切相关。
本课题详细介绍了电动助力车的电机驱动原理和霍尔传感器，以及STC公司的STC12C5A60S2单片机的性能和特点，并设计以STC12C5A60S2单片机控制模块为核心，由单片机控制电机驱动和操纵系统。
该系统电机设计功能齐备、使用方便、经济实用、工作可靠、检测速度快、容易做到实时控制转速，并显示转速。
本课题的研究内容主要有一下几个方面：（1）介绍了电动助力车电机驱动的相关技术，分析利用单片机对直流电机进行控制的基本原理，分析利用传感器技术进行转速测量的方法；阐述电动助力车电机驱动系统的设计方案。
（2）完成系统的硬件电路的设计，包括电机驱动电路与转速采集电路以及调速电路的设计，单片机控制模块的设计与显示电路的设计。
（3）编写系统软件程序并对各个模块进行调试。
制作硬件样机，并进行系统性能的分析。
关键词：单片机；电机驱动；PWM调速；LCD显示；转速测量AbstractIn the case of oil resource shortages and environmental pollution, electric bicycle as a "green" means of transport is received much attention. Because of its cheap, pollution-free, low noise, easy operation and so on, electric bicycle seems to have become the preferred.At present mostly used DC motor for electric bicycle as the driving force, the quality of motor drive system operation and reliability are closely related.This subject introduces the electric bicycle motor-driven principles and infrared and hall sensors, and the performance and characteristics of Atmel STC12C5A60S2 microcontroller, designed with STC12C5A60S2 microcontroller control module as the core, controlled by single-chip microcomputer drive and control system for motor.Motor function of the system is complete, easy to use, economical and practical, reliable, fast, easy real-time control speed, and speed is displayed.The contents of this subject are mainly the following aspects:(1)Described motor drive for electric bicycle-related technology; described on control of DC motor by using single-chip microcomputer principle; described on electric bicycle motor driven system design.(2)Described hardware design, including motor drive circuit and speed data acquisition circuits and speed control circuit design, and design of single-chip computer control module circuit design(3)Writing system software program and debug each module, produced a hardware prototype, and analysis performance for the system.KeyWords: MCU; Motor drive; PWM speed control; LCD display; speed measurement目录摘要............................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................... II1绪论 (1)1.1课题背景，目的和意义 (1)1.2直流电机驱动系统的现状 (2)1.3直流电机驱动技术的发展方向 (2)1.4本章小结 (3)2 直流电机驱动系统 (4)2.1 直流电动机 (4)2.2 PWM控制技术 (4)2.2.1PWM脉宽调制技术 (4)2.2.2PWM脉宽调制原理 (5)2.3 直流电机PWM调速的基本原理 (5)2.3.1直流电机基本工作原理 (5)2.3.2PWM电机调速原理 (6)2.3.3采用PWM控制的电机调速方法 (7)2.4 直流电机调速的PID算法 (7)2.5 总体方案设计 (7)2.6 本章小结 (8)3 硬件系统设计 (9)3.1 单片机最小系统 (9)3.1.1单片机系统概述 (9)3.1.2单片机STC12C5A60S2 (9)3.1.3复位电路和时钟电路 (11)3.2 供电电路 (12)3.3 显示电路 (13)3.4 电机驱动电路 (14)3.4.1L298电机驱动模块 (15)3.4.2光电隔离保护电路 (17)3.5 转速测量模块 (18)3.6 按键控制电路 (20)3.7 本章小结 (20)4 系统软件设计 (21)4.1 主程序设计 (21)4.2 PID算法子程序 (22)4.3 LCD显示子程序 (23)4.4 本章小结 (23)5 硬件制作和调试 (23)5.1 硬件制作过程 (23)5.2 硬件调试 (24)5.3 本章小结 (25)6 结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一基于单片机电动助力车电机驱动系统电原理图 (29)附录二基于单片机电动助力车电机驱动系统PCB图 (30)附录三基于单片机电动助力车电机驱动系统C语言源程序 (31)附录四元件清单 (35)1绪论1.1课题背景，目的和意义近年来，作为一种新型的“绿色”代步工具——电动助力车正逐渐兴起。
新能源汽车中电机驱动系统的优化设计
新能源汽车中电机驱动系统的优化设计新能源汽车作为绿色出行的未来趋势，正在逐渐受到社会的关注和重视。
而作为新能源汽车的核心部件之一，电机驱动系统的设计和优化显得尤为重要。
本文将深入探讨。
首先，电机驱动系统的关键部件之一是电机。
传统的内燃机所驱动的车辆经常会产生噪音和尾气污染，而电机驱动的车辆则具有零排放和低噪音的特点。
因此，在新能源汽车中，选用合适的电机对于整个系统的优化设计至关重要。
电机的类型多种多样，包括永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机等。
不同类型的电机适用于不同的场景和需求，因此在设计电机驱动系统时需要综合考虑车辆的使用环境和性能需求，选择最适合的电机类型。
除了电机类型的选择，电机的参数设计也是电机驱动系统优化设计的重要环节。
电机的参数包括电机功率、扭矩、转速等，这些参数直接影响到电机的性能和效率。
例如，在电机功率方面，需要根据车辆的重量和行驶需求来确定电机的功率大小，以确保车辆具有足够的动力性能；在电机扭矩方面，需要根据车辆的起步和爬坡需求来确定电机的最大扭矩值，以确保车辆具有良好的动力输出特性。
此外，电机的转速范围也需要根据车辆的行驶速度范围来确定，以确保电机在不同速度下都能提供足够的动力输出。
此外，电机驱动系统的优化设计还需要考虑电机控制系统。
电机控制系统主要包括电机控制器和电机控制算法。
电机控制器是控制电机启停、加速减速、动力分配等功能的关键设备，其性能直接影响到整个电机驱动系统的效率和稳定性。
电机控制算法则是控制电机运行状态的关键算法，包括闭环控制、矢量控制、阶跃响应等。
通过优化电机控制系统，可以提高电机的运行效率和响应速度，提升车辆的动力性能和驾驶体验。
除了以上方面，新能源汽车中电机驱动系统的优化设计还需要考虑电机布局和传动系统。
电机的布局对于整个车辆的结构和空间利用具有重要影响。
传统的布局方式包括前置后驱、中置后驱等，而随着新能源汽车技术的发展，一些车辆开始采用电机集成于车轮的方式，以减少传动系统的传动损耗，提高车辆的能量利用率。
电动汽车驱动系统的设计与优化研究
电动汽车驱动系统的设计与优化研究电动汽车是一种以电能为动力源的交通工具，其驱动系统的设计和优化是保证电动汽车性能和效率的关键。
本文将深入探讨电动汽车驱动系统的设计和优化研究。
首先，电动汽车驱动系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 电池系统设计：电池是电动汽车的能量存储设备，其容量、电压和类型的选择将直接影响电动汽车的续航里程和性能。
因此，设计师需要综合考虑电池的能量密度、充电速度、寿命和安全性等因素，选择适合特定应用场景的电池系统。
2. 电机系统设计：电动汽车的驱动力来自电机，因此电机的选择和设计十分重要。
设计师需要根据车辆的功率需求、驱动方式和可用空间来选择合适的电机类型，如直流电机、异步电机或永磁同步电机，并考虑电机控制算法和效率优化。
3. 电力电子系统设计：电力电子器件如逆变器、充电器和DC-DC变换器等是电动汽车驱动系统的核心组成部分。
设计师需要考虑器件的功率损耗、效率和可靠性，选择合适的拓扑结构和控制策略，以提高电力电子系统的性能和能量利用率。
4. 能量管理系统设计：能量管理系统负责电池的充放电控制，包括电池管理单元（BMS）、能量回收和能量分配等。
设计师需要制定智能的能量管理策略，平衡电池的寿命和车辆性能，最大化能量利用效率和续航里程。
然后，针对电动汽车驱动系统的优化研究，可以考虑以下几个方向：1. 效率优化：通过改进电机和电力电子系统的设计和控制策略，提高系统的效率。
例如，采用高效率的电机拓扑、优化电机控制算法和减小电力电子器件的功率损耗等，可以降低电能转换过程中的能量损失，提高驱动系统的整体效率。
2. 续航里程优化：针对电动汽车续航里程短的问题，可以通过优化电池系统和能量管理策略来提高续航里程。
例如，采用高能量密度的电池、改进节能驾驶算法和优化能量回收系统等方法，可以最大程度地延长电动汽车的续航里程。
3. 可靠性优化：电动汽车需要长时间稳定运行，因此驱动系统的可靠性十分重要。
通过增强电池系统的安全性、优化电机的结构和材料选择、加强电力电子系统的故障检测和容错能力等方式，可以提高电动汽车驱动系统的可靠性和耐久性，降低故障率。
新能源汽车电驱动系统设计及性能研究
新能源汽车电驱动系统设计及性能研究随着全球气候变化之严重性不断显现，人们对环保型车辆的需求与日俱增。
新能源汽车，以其绿色高效的特性，逐渐成为车市中备受瞩目的焦点。
而新能源汽车的核心技术——电驱动系统则成为了制约其发展的瓶颈之一。
本文将针对新能源汽车电驱动系统的设计以及性能研究展开探究。
I. 新能源汽车电驱动系统简介新能源汽车电驱动系统是指将电机作为动力源，通过电子控制技术来实现电机转矩的正反转以及调速等操作的系统。
在新能源汽车领域，电驱动系统验收合格是保证储能器、控制器和变速器等其他组成部分能够正常运行的前提。
II. 新能源汽车电驱动系统设计1. 电机类型电驱动系统的设计必须要充分考虑整车的使用场景以及性能指标。
常见的电机类型包括永磁同步电机、异步电机和开关磁通电机。
对于不同类型的电机，在功率输出和效率方面存在差异。
永磁同步电机输出功率大，转速高，但是对热敏感度较大；异步电机功率输出小，故可以添加齿轮进行降速以提高扭矩，但效率相对较低；开关磁通电机相比于上述两者有着更高的效率。
2. 电机控制器电机控制器是将电驱动系统内部不同部件联系起来的重要部分，其主要功能是实现控制电机输出电流的大小和方向。
电机控制器的性能对整车动力输出等方面有着重要的影响。
同时，电机控制器的选择也需要与电池管理系统相结合以确保电池的安全可靠性。
3. 变速器变速器的作用是将电机的输出扭矩转换成合适的车速，以便匹配整车的运行状态。
因此，变速器的设计也是电驱动系统中至关重要的一环。
常见的变速器蜗轮蜗杆式变速器、单速减速器和双速减速器等。
III. 新能源汽车电驱动系统性能研究1. 效率和经济性研究在新能源汽车的使用过程中，电驱动系统能够发挥其优势，实现节油和减排的目的。
因此，针对电驱动系统在动力输出效率和燃油经济性方面的研究已经成为学术界和行业界的热点话题。
一些学者提出了采用快速检测算法进行电池状态检测，以达到优化电驱动系统功率输出、降低电池损耗的目的。
永磁同步电机驱动控制系统的设计与实现
永磁同步电机驱动控制系统的设计与实现近年来，电动汽车成为了汽车市场的新宠。
而永磁同步电机则成为了电动汽车中最为优秀的一种电机类型。
永磁同步电机具有高效率、高功率密度、高转速、低噪音、抗干扰等优点，成为电动汽车中主流的驱动电机类型。
本文将重点介绍永磁同步电机驱动控制系统的设计与实现。
1. 永磁同步电机的原理与分类永磁同步电机是一种同步电机，其工作原理与感应电机类似，但与感应电机相比，永磁同步电机具有更高的效率和更高的功率密度。
永磁同步电机根据转子结构和磁场分布方式的不同，可以分为内转子型和外转子型两种类型。
2. 永磁同步电机驱动系统的组成永磁同步电机的驱动系统由电机驱动器、转子位置传感器、控制器和电源组成。
其中，电机驱动器是永磁同步电机的重要部分，它将电源的直流电转换为交流电，以驱动永磁同步电机运转。
转子位置传感器用于实时检测永磁同步电机的转子位置和速度信息，控制器则根据转子位置和速度信息，计算出电机所需的转矩和电流，并将其输出给电机驱动器控制永磁同步电机的转速和转矩。
电源则为整个系统提供供电，保证系统正常运作。
3. 永磁同步电机驱动控制系统的设计（1）电机驱动器的设计电机驱动器是永磁同步电机驱动控制系统中的核心部分。
常见的电机驱动器包括直接式和间接式两种类型。
其中，直接式电机驱动器具有结构简单、效率高、体积小等优点，被越来越多的厂商所采用。
在永磁同步电机驱动控制系统的设计中，直接式电机驱动器可选择使用三相桥式变流器或NPC(Neutral Point Clamped)逆变器。
三相桥式变流器结构简单，控制方便，是目前应用最为广泛的一种电机驱动器类型；NPC逆变器则由于其更高的效率和更低的谐波含量，被越来越多的厂商所倾向。
（2）转子位置传感器的设计转子位置传感器用于实时检测永磁同步电机的转子位置和速度信息。
常用的转子位置传感器包括霍尔传感器、编码器、绝对值编码器等。
其中，霍尔传感器具有体积小、价格低廉、安装方便等优点，但由于其精度较低，一般应用于电动自行车等简单的应用场合；编码器具有较高的精度和稳定性，广泛应用于电动汽车等高端应用场合。
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华夏学院课程设计报告书题目：智能仪器设计系名：信息工程系专业班级：自动化1082班姓名：童仁学号：10212408207指导教师：刘红丽2011 年12 月24 日课程设计基本要求课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。
课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。
为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。
1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。
2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。
课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。
3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。
项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。
4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。
项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。
5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。
文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。
6. 答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。
答辩考核成绩占25%左右。
7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。
课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。
8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
目录1. 步进电机的基本原理 (4)1.1步进电机基本原理 (4)1.2步进电机型号的选择 (5)1.3步进电机驱动器原理 (5)2.编码器实现对步进电机的测速 (7)2.1速度检测基本原理 (7)2.2常用的测速方法M法 (8)2.3常用的测速方法T法 (8)2.4常用的测速方法M／T法 (8)3 步进电机的测速调试及误差分析 (9)3.1步进电机测速调试 (9)3.2步进电机测速误差分析 (10)3.3程序编写流程 (10)总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)1.步进电机的基本原理、分类和选择1.1步进电机基本原理1.1.1 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为 100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR ）、永磁式步进电机（PM ）、混合式步进电机（HB ）和单相式步进电机等。
永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 7.5 度或 15 度；反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为 1.5 度，但噪声和振动都很大。
反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相：两相步进角一般为 1.8 度而五相步进角一般为 0.72 度。
这种步进电机的应用最为广泛，也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。
1.1.2 步进电机的一些基本参数：电机固有步距角：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。
电机出厂时给出了一个步距角的值，如 86BYG250A 型电机给出的值为 0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为 1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。
电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为 0.9°/1.8°、三相的为 0.75°/1.5°、五相的为 0.36°/0.72°。
在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。
如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
1.1.3 步进电机的一些特点：1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
2.步进电机外表允许的最高温度。
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏 130 度以上，有的甚至高达摄氏200 度以上，所以步进电机外表温度在摄氏 80-90度完全正常。
3.步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。
在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。
4.步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。
步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。
在有负载的情况下，启动频率应更低。
如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。
1.2步进电机型号的选择本次实验选用的电机具有一套伺服化控制，动态补偿的步进系统，上电时能纠正电机不是停在整步位置造成的偏位。
此套件包含带编码器步进电机，步进闭环器，驱动器。
电机是42X48长，高速型，4线，相电流:1.68A，力矩:0.55N/m，带400线或500线编码器，经过闭环器4倍频后能到每圈1600或2000个脉冲。
带2米专用屏蔽线和专用信号放大电路板。
电压：DC24-32V，电流:0.5A-3A(可调)，高速性好，低振动。
有1,2,8,16四种细分可调1.3步进电机驱动器原理步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把控制系统发出的脉冲信号,加以放大以驱动步进电机。
步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，可以对电机精确定位。
典型的步进电机驱动控制系统主要由三部分组成：1. 步进控制器，由单片机实现。
2 ．驱动器，把单片机输出的脉冲加以放大，以驱动步进电机。
3 ．步进电机。
典型的步进电机驱动控制电路图如下：图中单片机的I/O 口一位控制一相绕组，根据所选定的步进及控制方式可写出相应的控制方式的数学模型，如三相单三拍、三相双三拍、三相六拍。
现以三相六拍为例：以上为步进电机正转时的控制顺序及数学模型。
因此，步进驱动控制器实际上就是按上述的控制方式所规定的顺序送脉冲序列，即可实现驱动步进电机三相六拍方式的转动。
输入顺序脉冲序列的速率就是步进电机的速率。
这种典型的步进电机驱动控制方法及其电路，只能实现步进电机步距角为原来固定步距角的一半。
当要求实现步距角细分时，该方法就不能达到要求了，所以在这里就要引入步进电机细分技术方案的探讨。
驱动器细分后的主要优点为：1.完全消除了电机的低频振荡；2.提高了电机的输出转矩，尤其是对三相反应式电机，其力矩比不细分时提高约30-40%；3.提高了电机的分辨率，由于减小了步距角、提高了步距的均匀度，‘提高电机的分辨率’是不言而喻的2.编码器实现对步进电机的测速2.1速度检测基本原理及方法利用测T 法进行速度检测的原理是以一个高频信号作为基准, 在一个采样周期T 内分别对脉冲编码器发出的脉冲信号和基准脉冲信号进行采样计数, 设该周期内编码器脉冲数的理论值为M , 基准脉冲数为N , 则有式中: n0 为编码器计算转速( röm in) ; Z 为编码器每圈发出的脉冲数; K 为脉冲信号的倍频数; f 1 为基准脉冲频率; f 2 为编码器输出脉冲频率. 由式(1) 可得编码器四线：红正黑负，黄绿为编码器输出脉冲，两脉冲相隔90°，输出波形：转速测量是控制系统的重要组成部分。
迄今为止，测速可以分为两大类：模拟电路测速和数字电路测速。
因为模拟测速方法存在非线性，且存在纹波，同时空气间隙和温度变化以及电刷的磨损会引起测速发电机输出斜率改变问题等；另一方面，数字测速技术取得很大进步，数字测速性能得到很大的提高，测速范围宽，工作方式灵活，适应面广，以及数字测速系统配置比较方便等原因，所以，近年来，数字测速方法受到人们的重视。
本文在进行测速过程中基于实际系统的需要，在测速的实时性和速度精度之间采用了一种新方法进行折中，并取得了非常好的效果。
2.2常用的测速方法M法M法测速(又叫定时测角法)：在一定时间T c内测取旋转编码器输出脉冲个数M1，用以计算这段时间内平均转速，称作M法测速。
电动机每转一圈共产生Z 个脉冲，而编码器输出脉冲的频率为f1 = M1 /T c，电机的转速可以表示为f1 /Z，换算为r/min单位表示的公式如下：M法的测速测量过程会产生±1个编码器脉冲的误差，同时其误差会随着速度的增加而减小，所以，M法适用于高速测速。
2.3常用的测速方法T法在编码器两个相邻输出脉冲的时间间隔内，用一个计数器对已知频率f0的高频时钟脉冲进行计数，并由此来计算转速，称为T法测速。