閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢特點對比

市場上常見3D打印機(jī)電機(jī)選用的是開環(huán)步進(jìn)電機(jī)，出于成本、體積、控制算法實現(xiàn)難以程度，開環(huán)步進(jìn)電機(jī)可以達(dá)到令人滿意的控制效果。

伺服電機(jī)是被現(xiàn)在的工程師們所推崇和津津樂道的，提到運動控制不談伺服電機(jī)幾乎不可想象，工程師們癡迷于伺服電機(jī)的閉環(huán)控制，沉醉于高響應(yīng)和高速性及高精度的優(yōu)點，真正地“三高”。但是，正所謂尺有所短，寸有所長，伺服電機(jī)也有它不可避免的如下缺陷：

1. 無法靜止

由于采用閉環(huán)控制，伺服電機(jī)本身結(jié)構(gòu)和電機(jī)的特性決定，伺服電機(jī)在停止時無法絕對靜止，在負(fù)載擾動小或者伺服電機(jī)的參數(shù)調(diào)試良好的情況下，伺服電機(jī)始終在正負(fù)1個脈沖之間波動（可以通過觀察伺服驅(qū)動器上關(guān)于編碼器位置的數(shù)值，它一直在正負(fù)1之間波動）。在圖像處理場合這就是一個影響精度的因素。 

2. 過沖

在由高速轉(zhuǎn)為低速或者靜止時，不可避免地要過沖一段距離，然后在糾正回來。當(dāng)控制器發(fā)一個脈沖給伺服電機(jī)時，伺服電機(jī)往往不是走一個脈沖，而是走3個脈沖，然后在回退2個脈沖。這對那些需要一個脈沖一個脈沖運動的場合，絕對不允許過沖的場合時致命的。 

3. 調(diào)試復(fù)雜

伺服驅(qū)動器內(nèi)動輒上百個參數(shù)，使用說明書幾百頁，著實讓新手發(fā)怵；更換一個品牌的伺服電機(jī)，也會讓老手著實頭痛。這也為售后服務(wù)和維修帶來了大量的工作。

4. 低速蠕動

在低速時伺服電機(jī)的運行會出現(xiàn)蠕動或者稱之為爬行。 

由于閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)不是簡單的給步進(jìn)電機(jī)配一個編碼器了事，而是按照伺服電機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)。它采用32位的DSP做為主處理器，以保證整個系統(tǒng)的高響應(yīng)和高速，可以做到每隔25微秒就可以調(diào)整一次電機(jī)的電流，標(biāo)配10000個脈沖/圈的編碼器，而且是金屬碼盤的編碼器，既保證了精度，也保證了對環(huán)境、溫度和振動的高適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性，甚至優(yōu)于采用玻璃碼盤編碼器的伺服電機(jī)。

1.首先，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于是電機(jī)的本體是步進(jìn)電機(jī)，在靜止時是絕對靜止不動的。

2.其次，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于結(jié)合了步進(jìn)電機(jī)的特點和伺服的控制方式，所以不會過沖（因為步進(jìn)電機(jī)的特點就是不會過沖）。

3.第三，調(diào)試和使用非常簡單，只需要調(diào)節(jié)驅(qū)動器的3個電位器的位置，不僅設(shè)備制造商可以使用，而且設(shè)備使用商也可以使用，對使用者的要求極低。

4.第四，驅(qū)動器采用真正地正弦波、向量和濾波方式控制電流，最低轉(zhuǎn)速可以控制在0.2轉(zhuǎn)/分，而且電機(jī)運行非常平穩(wěn)和穩(wěn)定，這一點甚至是伺服電機(jī)都無法做到（一般伺服電機(jī)理論上可以做到1轉(zhuǎn)/分，實際的應(yīng)用場合是無法做到1轉(zhuǎn)/分，大致在5rpm以上）。