步进电机采用特殊的控制方式，实现了比标准变速电机更高的精度，同时避免了伺服系统的成本和复杂性。对于工业自动化来说，运动控制这个术语通常意味着使用电机来主动驱动物理系统的位置、速度和加速度。气动很经济，液压能提供最大的力。然而，电机通常可以在精度、速度、功率、耐用性和运行成本之间取得适当的平衡。

　交流感应电机和DC电机适用于基本的开/关和不太精确的变速应用，而伺服电机通过正反馈结合了高速度、扭矩和位置/速度/加速度精度，相应地成本和复杂性也很高。一些用户需要比交流感应或DC电机更好的运动控制，但正在寻找比伺服电机更具成本效益的选择。

　对于许多应用来说，答案可能是步进电机系统，它由步进电机、驱动器和控制器组成。步进系统以经济的方式提供了前面描述的电机的一些最佳功能。对于较低的速度和较小的力的要求，步进电机提供良好的运动分辨率。

　一、步进电机的速度由输入脉冲控制

　步进电机以固定步长旋转。它们使用开环控制，并通过让控制器生成输入到驱动器的脉冲来运行，驱动器进而为电机提供驱动电流。步进电机由电脉冲输入控制，因此电机旋转速度与输入脉冲率成正比。由于这些电机的速度控制是避免同步丢失等问题的重要考虑因素，因此必须充分了解它们的控制方式。

　二、步进器控制的细节反馈

　步进电机之所以这样命名，是因为它们接受从驱动器接收到的脉冲的命令，以离散的小步移动，而且它们可以快速移动。它们通常在每分钟1,000转(rpm)以下时效果最佳，因为扭矩会随着速度的增加而迅速下降。步进电机没有任何过载能力，因此一个行业经验法则是确定步进电机和驱动器的尺寸，使预期负载仅使用可用扭矩的50%，以避免潜在的失速情况。

　步进电机由来自控制器的脉冲序列控制。在全步模式下，每转360度通常有200步（或1.8度），每个脉冲使电机移动一步，但这种模式并不典型，因为它缺乏精度。相反，用户通常选择每转400、800或最多50,000步的半步、四分之一步或其他微步模式。关键是要在精度和所需的控制信号带宽之间进行权衡。

　尽管与伺服电机相比，步进电机被认为是一种低成本的运动控制替代方案，但步进电机还有一些其他优势。步进电机在零速时没有抖动/抖动。对于没有来自重力或其他力的恒定负载的应用，一些步进驱动器可能具有空闲电流减少选项，这可以节省能源并减少轴静止时的电机发热。

　对于带有电机驱动运动部件的机械或设备，可能使用齿轮箱或齿轮齿条机构，步进电机是对负载进行正向定位的好方法。虽然大多数步进电机不包含电机反馈，但可以为电机添加编码器。对于大多数应用，至少有必要在设备中添加传感器以提供位置反馈。