步進電機是一種機電- -體化產(chǎn) 品，步進電機本體與其驅(qū)動控制器構(gòu)成一- 個不可分割的有機整體，步進電機的運行性能很大程度上取決于所使用的驅(qū)動控制器的類型和參數(shù)。
由于步進電機能直接接收數(shù)字量信號，所以被廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。步進電機簡單的控制電路可以通過各種邏輯電路來實現(xiàn)，如由門電路和觸發(fā)器等組成脈沖分配器，這種控制方法采用硬件的方式。而且-一旦確定，很難改變控制方案。要改變系統(tǒng)的控制功能一般都要重新設(shè)計硬件電路，靈活性較差。以微型計算機為核心的計算機控制系統(tǒng)為步進電機的控制開辟了新的途徑，利用計算機的軟件或軟、硬件相結(jié)合的方法，大大增強了系統(tǒng)的功能，同時也提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

以步進電機作為執(zhí)行元件的數(shù)字控制系統(tǒng)，有開環(huán)和閉環(huán)兩種形式。

步進電機系統(tǒng)的主要特點是能實現(xiàn)精確位移、精確定位，且無積累誤差。這是因為步送電機的運動受輸人脈沖控制，其位移量是斷續(xù)的，總的位移量嚴(yán)格等于輸人的指令脈沖數(shù)馬其平均轉(zhuǎn)速嚴(yán)格正比于輸人指令脈沖的頻率;若能準(zhǔn)確控制輸人指令脈沖的數(shù)量或頻率，能夠完成精確的位置或速度控制，不需系統(tǒng)的反饋，形成開環(huán)控制系統(tǒng)。
步進電機的開環(huán)控制系統(tǒng)，由控制器(包括變頻信號源)、脈沖分配器(環(huán)形分配器驅(qū)動電路(功率放大器)及步進電機等部分組成。
脈沖發(fā)生器產(chǎn)生頻率從幾赫茲到幾十千赫茲連續(xù)變化的脈沖信號，脈沖分配器根據(jù)指把脈沖按一定的邏輯關(guān)系加到各相繞組的功率放大器上，使步進電機按一定的方式運行，實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制和定位。由于脈沖分配器輸出的電流只有幾毫安，所以必須進行功率放大，由功率放大器來驅(qū)動步進電機。
開環(huán)控制系統(tǒng)的精度，主要取決于步距角的精度和負(fù)載狀況。由于開環(huán)控制系統(tǒng)不需要反饋元件，結(jié)構(gòu)比較簡單、工作可靠、成本低，因而在數(shù)字控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。(2)閉環(huán)控制系統(tǒng)
在開環(huán)控制系統(tǒng)中，電機響應(yīng)控制指令后的實際運行情況，控制系統(tǒng)是無法預(yù)測和監(jiān)視的。在某些運行速度范圍寬、負(fù)載大小變化頻繁的場合，步進電機很容易失步，使整個系統(tǒng)趨于失控。另外，對于高精度的控制系統(tǒng)，采用開環(huán)控制往往滿足不了精度的要求。因此，必須在控制回路中增加反饋環(huán)節(jié)，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。與開環(huán)系統(tǒng)相比多了一個由位置傳感器組成的反饋環(huán)節(jié)。將位置傳感器測出的負(fù)載實際位置與位置指令值相比較，用比較誤差信號進行控制，不僅可防止失步，還能夠消除位置誤差，提高系統(tǒng)的精度。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度與步進電機有關(guān)，但主要是取決于位置傳感器的精度。在數(shù)字位置隨動系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的工作速度和穩(wěn)定性，還有速度反饋內(nèi)環(huán)。
理論上說，閉環(huán)控制比開環(huán)控制可靠，但是，步進電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)價格較高，還容易引起持續(xù)的機械振蕩。如果要獲得優(yōu)良的動態(tài)性能，可以選用其他直流或交流伺服系統(tǒng)。圖1-37所示為步進電機微機控制系統(tǒng)。在基于微型計算機的步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)中，脈沖發(fā)生和脈沖分配功能可由微型計算機配合相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)，電機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速也都通過微型計算機控制。采用計算機控制不僅可以用很低的成本實現(xiàn)復(fù)雜的控制過程，而且計算機控制系統(tǒng)具有很高的靈活性，便于控制功能的升級和擴充。