ステップ損失補償を備えた閉ループ ステッピング モーター制御は、ステッピング システムの一般的なパフォーマンス向上アルゴリズムです。

ステップロス補償の一般的な形態の一つとして、角度センサーまたはエンコーダがモータ・ローター位置とステップロスを追跡する手法があります。次に、コントローラがコマンドとエンコーダからの実際のモータ位置を記録し、位置データをステップ数に変換します。コントローラがステップロスを検出すると、ステップロスを補うための位置補正を開始します。

この形式のステップ損失補償は、ステッピング モーターが最高速度で動作する必要がある場合、または最大負荷近くで動作する必要がある場合 (または出力シャフトが詰まる危険がある場合) に役立ちます。

コンテキスト制御: モーターのステップミスを防止する

ステップ損失補償の別のセンサレス構成では、コントローラは、フィードバックのための逆起電力測定を使用して失速を検出します。.

ここで、コントローラは位置ループを使用して、モーターへの入力を変更する電流ループを通じて外部外乱によるステップの損失を回避し、変動する負荷下でもモーターを動かし続けます。

ステッピングモーターはオープンループ構成で動作できるという利点がありますが、ステップロス制御や負荷位置制御などのクローズドループシステムではシステムフィードバックが必要です。それでも、これらの構成はサーボモーターベースのシステムよりも複雑ではなく、フィードバックも少なくて済みます。

閉ループステッピング制御の異なる定義

一部のメーカーは、閉ループステッピングモータ制御を、エンコーダフィードバックを用いた正弦波整流と定義しています。これは、ローター位置の追跡と真のベクトル制御（FOC）を可能にするためです。彼らは、ベクトル制御（または正弦波整流電流制御）を備えていないエンコーダ付きステッピングモータは、真の閉ループ制御ではないと主張しています。その根拠は、このようなシステムはステップ位置の追跡しかできず、動作中のステップロスを補正できないというものです。

一方、真のクローズドループステッピングモータでは、ステップ損失を補正できます。この場合、モータ巻線には正弦波状の位相電流が流れ、駆動装置はステータとロータの磁界が相補的になるように制御します。これにより、目標トルクレベルに必要な磁界強度が得られます。このように巻線に流れる電流が適切に制御されるため、モータはノイズと熱損失を最小限に抑えながら、安定した出力を得ることができます。

ステップロス補償を区別する別の方法

荷重位置制御とは対照的に、ステップロス制御は、動作プロファイル全体にわたってエラーを継続的に補正しません。.

むしろ、システムが失われたステップを検出した場合にのみ、修正アクションを実行します。

ステップロス補償は負荷位置制御よりもシンプルです。しかし、ステップロス補償を備えた閉ループステッピングモーター制御の採用を検討する際には、特定のシステムに何が必要かを検討する必要があります。ステップロスはステッピングモーター駆動システム全体の動作に支障をきたす可能性があります。しかし、特定の構成がそのような障害に対してどの程度敏感であるかによって、ステップロス補償を組み込む価値があるかどうかが決まります。

もう一つの注意点：ステップロス補正はエラーを修正し、保険として機能します。しかし、ステッパー制御システムを万全にするための第一の防御策としては機能しません。まずは、ステップロスをできるだけ少なくするための対策を講じてください。

1)適切なサイズのモーターを選択してください。ここでは、安全係数を使用し、外部原因によって失速が発生しないようにします。

2)システムを常にテストして、手順が省略されないことを確認してください。通常、モーション設計でステップが失われる場合、一度に1ステップではなく、複数のステップが失われます。ステップ損失の補正と慎重なチェックとテストを行うことで、より安定した信頼性の高いシステムを実現できます。