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制御は、ステッピングシステムにおける一般的な性能向上アルゴリズムである。

一般的なステップロス補償方式の一つでは、角度センサまたはエンコーダがモータローターの位置とステップロスを追跡します。次に、コントローラはエンコーダからのコマンドと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、補填ステップによる位置補正が実行されます。

このタイプのステップ損失補償は、ステッピングモーターがフルスピードで動作する必要がある場合、または最大負荷に近い状態で動作する必要がある場合（あるいは出力軸が詰まる危険性がある場合）に有効です。

制御の文脈：モーターのステップ抜けを防ぐ

ステップ損失補償の別のセンサーレス構成では、コントローラは、フィードバックのために逆起電力測定を使用することで失速を検出します。.

ここでは、コントローラは位置ループを使用して、モータへの入力を変更する電流ループを介して外部擾乱によるステップロスを回避し、可変負荷下でもモータを回転させ続けます。

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。とはいえ、これらのシステムはサーボモーターを用いたシステムよりも構造が単純で、必要な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、エンコーダフィードバックを用いた正弦波整流を閉ループステッピングモーター制御と定義し、ローター位置を追跡して真の磁界指向制御を実現しています。彼らは、磁界指向制御（または正弦波整流電流制御）のないエンコーダ搭載ステッピングモーター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、そのようなシステムはステップ位置しか追跡できず、動作中のステップロスを補正できないという点にあります。

対照的に、真の閉ループステッピングモーター構成では、ステップ損失を補正できます。この構成では、モーター巻線に正弦波状の相電流が流れ、駆動装置によって固定子磁界と回転子磁界が相補的になるように制御されるため、磁界強度が目標トルクレベルに保たれます。このように巻線内の電流が適切に制御されることで、モーターは最小限の騒音と発熱で安定した出力を得ることができます。

ステップ損失補償を区別するもう1つの方法

負荷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するわけではありません。.

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、何らかの是正措置が講じられる。

ステップ損失補償は、負荷位置制御よりもシンプルです。しかし、ステップ損失補償を用いた閉ループステッピングモータ制御を採用するかどうかを検討する際には、特定のシステムのニーズを考慮する必要があります。ステップ損失は、ステッピングモータ駆動システム全体の動作を狂わせる可能性があります。ただし、特定のシステムがそのような障害にどの程度敏感であるかによって、ステップ損失補償を導入する価値があるかどうかが決まります。

もう一つ注意点があります。ステップ損失補償はエラーを修正し、保険のような役割を果たしますが、ステッピングモータ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用いるべきではありません。まずは、ステップ損失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、安全係数を適用し、外部要因によって停止が発生しないようにしてください。

2)システムが手順を飛ばさないことを確認するために、必ずテストを行ってください。通常、モーション設計でステップが欠落すると、一度に1ステップずつではなく、複数のステップが失われます。綿密なチェックとテスト、そしてステップ損失の補償を行うことで、より安定した信頼性の高いシステムを実現できます。