步进电机控制精度的探讨

步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的装置。在无过载的情况下，步进电机的转速和移动距离取决于控制电脉冲的频率和数量。

其控制精度主要由两方面决定：

1.步进电机每一步的精度。以一台两相混合式步进电机为例。不细分，200步步进电机的步距为33，360，360/200=1.8，即步进电机的最小行走距离为1.8。然而，在实际使用中，步骤的数量通常是细分的。以2细分为例，此时步进电机两步相当于一步，现在单步步距为360/(200 * 2)=0.9；同样，在4细分下，步距为33，360，360/(200 * 4)

=0.45 ;8细分，步距33，360，360/(200 * 8)=0.225；在16的细分下，步距为33，360，360/(200 * 16)=0.1125；在32的细分下，一步的步距为：360/(200 * 32)=0.05625。所以在驱动细分下，步进电机步距角的计算公式为：360/(步进电机固有步数*细分数)。

因此，要减小步进电机的步距角以达到更高的精度，需要从两个方面入手。一种是改进或采用固有步数更多的步进电机，以获得更小的步距角，如0.9。二是提高步细分度。

2.计算精度：控制步进电机运动时，计算系统在将角位移或线位移转换为步进电机的步数时，应保证计算精度高于步进电机的每一步。例如，步进电机每一步的步距角为0.1125，要移动的角位移为143.45，要走的步数应为=143/0.1125，计算结果为1275.11.步，实际结果是1275步，移动误差是：0.1111 * 0.1125。

=0.0125 。但是，如果计算的角位移为1，143.45=143，小数部分将被丢弃。143/0.1125=1271.1111步，与前一次移动相比误差为： (1275-1271) * 0.1125

=0.45 。这主要是因为在嵌入式系统中，由于数据类型的限制，如果不使用浮点或双精度进行计算，小数部分一般会被丢弃，导致计算误差较大。