循迹小车 。。。。2 为什么步进电机小车很少见呢

步进电机
简介：





步进电机和直流电机
一样都是
将电能转换成机械能。步进电机将电脉冲转换成特定的旋转运动，每个脉冲所产生的运动是精确的，并可重复。通俗的讲就是，我们给步进电机
一个脉冲减速牙箱，电机就转动一个特
定角度,GM16-030P
。以
1.8°步距角电机
为例，在控制器没有
细分的情况下，我们给步进电机
一个脉冲
减速牙箱，步进电机
就要转过1.8°。
如果给步进电机200个脉冲减速牙箱，电机就要转过360°，也就是一圈,drive
。





就是由于步进电机
这种输入脉冲和转动
角度之间的比例控制关系，使得步进电机
在
一些设计到角度或转动转圈的应用中应用非常广泛，如雕刻机、云台等。 虽然直流电机
的转动角度通过*势也可以粗略测量，但精度远没有步进电机高，尤其是针
对小功率直流电机
，必须加电机
转速测量传感器,12V DC MOTOR
，才可以很好处理好
电机驱动pgm-48-520
和电机
转速的关系。





这也是为什么很多同学要选择步进电机
来
做小车的原因，因为这样一来就可以省却了电机
转
速测量传感器。





步进电机小车的好处：





从上面的分析可以看出，步进电机小车的主要优势在于控制简单。我们在控制步进电机时，只需要按照一定的规律给步进电机脉冲gmp12-n20va

就可以，省却了处理测速传感器的环节。这样就将直流电机的闭环控制变成了开环控制了。





而脉冲和转动角度的精确比例关系，我们也非常方便计算小车的位移：小车轮胎外侧周长L，控制脉冲N，步距角w，则位移S=
L*(Nw/360°)。而步距角w是固定的或可设定的，所以只要我们知道脉冲数量N就可以计算位移S。同样我们根据脉冲的周期就可以计算小车的速度。





步进电机小车劣势：





既然步进电机小车有这么大的优势,微型直流行
星齿轮减速电机
，为什么步进电机小车很少见呢？笔者分析原因可能有以下几种：





1、步进电机
驱动器较为复杂、成本较
高、工作电压高。





我们知道在驱动直流电机
时，自己用三
极管或mos管做一个H桥电路就可以了，就简单的直接使用电机驱动芯片如L293/L298之类，一片就可以驱动两路电机。但步进电机
的驱动就相对复杂一些，大家可以查一
些这方面的资料，自己做有些难度，如果购买价格也较高（根据驱动电流和细分数不同，价格在人民币150-600元不等；而这也只是控制一路步进电机
驱动器的价格）。对于驱动器的工作电压一
般在10-35V，比常用电源电压稍高。





2、体积大、重量沉。





这是步进电机小车的第二个劣势。市场上销售的价格可接受的步进电机
，一般来讲，同等扭矩，步进电机要比直流电机
体积大，重量也沉很多。像我们网站带减速箱的240直流电机扭矩为
3KG`CM，直径24mm，重量85g；而要达到同样扭矩的步进电机机身宽度为42mm（即42型步进电机
），重量为280g。





所以步进电机
适合用于做一些体积较大
的车体。





3、容易失步。





这应该是步进电机
小车遇到的最大问
题。





什么是失步？我们知道步进电机是给一个脉冲gmp28-380sa

，就转动一个角度的电能/动能转换机构。如果电机带动负载较大，扭矩超过电机额定数值，当我们给步进电机一个脉冲，这个时候电机可能就不会转动一个角度，
这就导致前面我们说的那种脉冲和角度对应关系失效。假如说我们给步距角为1.8°的步进电机200个脉冲，理论上电机应该转过一圈，小车位移是轮胎周长
S。但由于失步的出现，电机转动角度就不够一圈，同样位移也小于周长S。而这些变化，我们控制器是不知道的，这就产生了误差。





什么时候会出现失步？





很多同学问我们的大功率坦克车体、四驱版竞赛小车或越野型基础车电机能不能换成步进电机
。如果同样大小的直流电机
换成了同样大小的步进电机，那么步进电机
的扭矩就远小于直流电机
原本设计的扭矩，在使用过程中就会出现失步,GM28-385SP
。





所以上面说，步进电机适合用于大体积车体***。





直流电机
：





前面说了步进电机
的长处，当然这就是直流电机
的短处。很多同学说使用亿学通low-power brushless
motors
车体在长距离走直线时，小车会出现走偏现象。





这是正常的。直流电机
开环控制是会出
现这种情况的，即使您使用同一路驱动electric
motors
给左右两路电机（电机参数并不是100%一致）。





如何让小车走直线，或按照一定角度转弯的问题就让很多同学头疼。





解决这个问题也很简单，就是给直流电机
加
速度反馈。