伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特征是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热较为方便。⑶惯量小，易于提高系统的快速性波纹管联轴器。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。
伺服主要靠脉冲来定位，基本上能这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，以此来实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，以此来实现精确的定位，能够达到0.001mm。
步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制管理系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号)，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司(sanyodenki)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能(fft)，可检测出的共振点，便于系统调整。
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600rpm。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，可直接对电机反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以山洋400w交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。
在嵌入式Linux开发过程中需要为指定设备编写和编译驱动程序，这与以往在PC机上的Linux驱动开发明显不同，本文设计了基于S3C2440嵌入式Linux下激光雕刻系统的步进电机驱动程序。 1 硬件系统的设计 步进电机开环控制系统主要由中央控制器、步进电机驱动器、传感器以及步进电机四大部分组成。本系统采用基于ARM920t内核的S3C244 0A微处理器作为控制系统的中央控制器，该芯片主频400MHz，最高可达到533MHz，内含多种设备接口，存储器使用64MB的Nand Flash和64MB的SDRAM。图1所示为控制系统框图。 2 系统的工作原理 本系统主要控制两个两相混合
电机驱动程序 /
步进电机的正反转转动方向是受方向电平信号DIR所控制，而步进电机的转角、转速、旋转方向分别又与输入脉冲的个数、频率以及通电顺序有关。方向电平信号DIR的高低电平会直接决定电机的不同转向，电机换向必须在电机停止后再进行，且换向信号一定要在前一个方向的最后一个CP脉冲结束后以及下一个方向的第一个CP脉冲前发出。其中，值得注意的是，控制韶（上位机）发出的是双脉冲（正负脉冲）或脉冲信号的幅值不匹配时，需要用信号模块转换为5v单脉冲（脉：中加方向）。 一：针对在不同工作环境下步进电机的转动方向处理方法： 1、输入为单脉冲情况下 信号模块的拨码开关应拨到“单脉冲”位置，当有脉冲输出时电机转动。改变方向信号的高低电平可改变电机转动
本设计实例进一步拓展了以前将步进电机驱动器集成到CPLD中的设计（参考文献1）。本实例不仅集成了驱动器，而且还集成了一个简单的单轴步进电机运动控制器。根据CPLD大小，可以将多个运动控制器设计到单一设备中。例如，单轴运动控制器采用68%或63%的可用宏单元设计到Xilinx XC95108中。运动控制器以确定的速度与时间曲线顺时针或逆时针旋转步进电机指定的步数。运动开始时，控制器对电机加速，直到其达到巡航速度，然后减速直到停止（图1）。 控制器可将电机速度调节到16 个值，V=VMAX×speed/16, 其中速度值为0到16的整数。在加速阶段，速度从1到16升高，在巡航阶段，速度保持在16，最后，在减速阶段，速度下降到1
引言 传统的步进电机控制方法是由触发器产生控制脉冲来进行控制的，但此种控制方法工作方式单一而且难于实现人机交互，当步进电机的参数发生变化时，需要重新进行控制器的设计?。而且由传统的触发器构成的 控制系统 具有控制电路复杂、控制精度低、 生产成本 高等缺点。为了克服传统控制器的缺点，满足工业生产新的控制要求，在此需要采用一种以单片机为核心的新型控制器。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，其最大特点就是通过输入脉冲信号来进行控利，电机总转动角度由输入脉冲数决定，电机的转速由脉冲信号频率决定，因此适合于单片机控制，单片机通过向步进电机驱动电路发送控制信号就能实现对步进电机的控制
电机控制系统的设计及应用 /
1．引言 随着嵌入式技术的飞速发展，基于嵌入式系统的新一代工业控制器也日益增多。同以往的控制器不同，新的仪器大多以32位嵌入式处理器为核心，并且安装有嵌入式操作系统，从而大幅度提高了处理能力，方便了设计开发。在各种嵌入式操作系统中，嵌入式Linux是免费的自由软件，其构建的系统成本较低，而且Linux是单内核的操作系统，并可按要求进行任意剪裁，因此慢慢的变多的研究人员开始在用Linux平台来开发自己的产品 。 嵌入式开发过程中，经常需要为特定设备开发驱动程序。这些驱动程序的编写和编译与PC上的Linux驱动开发相比存在明显的差异，需要考虑的因素更多，实现过程更为复杂。本文以Samsung公司S3C2410X
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：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（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。 一、步进电机常识 常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），永磁式步进一般为两相，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。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它
伺服电机（servo motor ） 是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机 。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制管理系统中，用 作执行元件 ，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。 工作原理 1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠****脉冲 来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移 。 因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角
的工作原理 /
引言 三自由度飞机飞行姿态模拟实验台是集机械技术、控制技术和传感器检测技术、计算机技术于一体的综合性测试设备。它作为一种空间运动机构是飞机进行动态性能测试的关键设备，主要用于模拟飞机的运动姿态，为飞机提供一个非常接近实际的模拟环境，在模拟条件下对飞机的飞行姿态进行实验研究和性能考察，在国防和民用中都有很高的应用价值。 本文基于MSP430控制核心设计了一种三自由度模拟实验台，并完成了给定的任务要求。 1、 体统总体方案 该系统主要由MSP430控制核心、电源管理模块、电机控制模块以及无线通信模块组成，其结构框图如图1所示。 转台的实时位置由旋转编码器反馈送入微处理器进行处理。步进电机采用PID算法进行调节，而直流无刷电
电机实现三自由度模拟实验台的设计 /
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