스텝 손실 보상을 포함하는 폐루프 스테퍼 모터 제어는 스테퍼 시스템의 성능을 향상시키는 데 널리 사용되는 알고리즘입니다.

널리 사용되는 스텝 손실 보상 방식 중 하나는 각도 센서 또는 엔코더를 이용하여 모터 회전자의 위치와 누락된 스텝을 추적하는 것입니다. 컨트롤러는 엔코더에서 얻은 실제 모터 위치와 자신의 명령을 기록하고, 위치 데이터를 해당 스텝 수로 변환합니다. 컨트롤러가 누락된 스텝을 감지하면, 보정 스텝을 통해 위치를 수정합니다.

이러한 형태의 스텝 손실 보상은 스테퍼 모터가 최대 속도를 내야 하거나 최대 부하에 가깝게 작동해야 할 때(또는 출력 샤프트가 걸릴 위험이 있는 경우) 유용합니다.

컨텍스트 제어: 모터의 스텝 누락 방지

또 다른 센서리스 방식의 계단 손실 보상 구성에서,컨트롤러는 피드백으로 역기전력 측정을 사용하여 정지를 감지합니다..

여기서 제어기는 위치 루프를 사용하여 외부 교란으로 인한 스텝 손실을 방지하고, 전류 루프를 통해 모터 입력값을 수정하여 가변 부하 조건에서도 모터가 계속 작동하도록 합니다.

스테퍼 모터는 개루프 구성으로 작동할 수 있다는 장점이 있지만, 스텝 손실 제어나 부하 위치 제어와 같은 폐루프 시스템에는 시스템 피드백이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 시스템은 서보 모터 기반 시스템보다 구조가 간단하고 필요한 피드백 양도 적습니다.

폐루프 스테퍼 제어에 대한 다양한 정의

일부 제조업체는 엔코더 피드백을 이용한 정현파 정류를 통해 로터 위치를 추적하고 진정한 필드 지향 제어를 구현하는 것을 폐루프 스테퍼 제어라고 정의합니다. 이들은 필드 지향 제어(또는 정현파 정류 전류 제어)가 없는 엔코더 장착 스테퍼 모터는 진정한 폐루프 제어 방식이 아니라고 주장합니다. 그 이유는 이러한 시스템은 스텝 위치만 추적할 수 있고 작동 중 스텝 손실을 보정할 수 없기 때문입니다.

반면, 진정한 폐루프 스테퍼 모터 시스템은 스텝 손실을 보정할 수 있습니다. 이 시스템에서는 모터 권선에 정현파 위상 전류가 흐르고, 구동 장치는 고정자와 회전자의 자기장이 상보적이 되도록 보장하여 자력 강도가 목표 토크 수준을 전달하도록 합니다. 이처럼 권선에 흐르는 전류를 정밀하게 제어함으로써 모터는 최소한의 소음과 열 손실로 일관된 힘을 출력할 수 있습니다.

단계적 손실 보상을 구분하는 또 다른 방법

하중 위치 제어와는 대조적으로,단계 손실 제어는 동작 프로파일 전체에 걸쳐 오류를 지속적으로 보정하지 않습니다..

오히려 시스템이 누락된 단계를 감지한 경우에만 수정 조치를 취합니다.

스텝 손실 보상은 부하 위치 제어보다 간단합니다. 하지만 스텝 손실 보상을 적용한 폐루프 스테퍼 모터 제어를 고려할 때는 특정 시스템의 요구 사항을 염두에 두어야 합니다. 스텝 손실은 스테퍼 모터 구동 시스템 전체의 작동을 방해할 수 있습니다. 그러나 특정 시스템이 이러한 오류에 얼마나 민감한지에 따라 스텝 손실 보상을 포함하는 것이 유용한지 여부가 결정됩니다.

또 다른 주의 사항: 스텝 손실 보정은 오류를 수정하고 일종의 보험 역할을 할 수 있습니다. 그러나 스텝 모터 제어 시스템을 완벽하게 만드는 최우선 방어선으로 삼아서는 안 됩니다. 애초에 스텝 손실이 최대한 적게 발생하도록 조치를 취해야 합니다.

1)적절한 크기의 모터를 선택하십시오.여기서는 안전 계수를 활용하고 외부 요인으로 인해 작동이 멈추지 않도록 해야 합니다.

2)시스템이 단계를 건너뛰지 않도록 항상 테스트하십시오.일반적으로 모션 설계에서 스텝 손실이 발생하면 한 번에 하나의 스텝만 손실되는 것이 아니라 여러 스텝이 동시에 손실됩니다. 신중한 점검 및 테스트와 스텝 손실 보정을 통해 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있는 시스템을 구축할 수 있습니다.