Le contrôle de moteur pas à pas en boucle fermée avec compensation de perte de pas est un algorithme courant d'amélioration des performances pour les systèmes pas à pas.

Dans une forme courante de compensation des pertes de pas, un capteur d'angle ou un codeur suit la position du rotor du moteur et les pas manqués. Le contrôleur enregistre ensuite ses commandes et la position réelle du moteur transmise par le codeur, convertissant ainsi les données de position en nombre de pas équivalent. Lorsque le contrôleur détecte des pas manqués, il déclenche une correction de position par des pas de rattrapage.

Cette forme de compensation de perte de pas est utile lorsqu'un moteur pas à pas doit fournir sa pleine vitesse ou fonctionner près de sa charge maximale (ou lorsque l'arbre de sortie risque de se bloquer).

Contrôle en contexte : empêcher les moteurs de manquer des étapes

Dans une autre configuration sans capteur de compensation de perte de pas,le contrôleur détecte les décrochages en utilisant des mesures de contre-EMF pour la rétroaction.

Ici, le contrôleur utilise une boucle de position pour éviter les pas perdus dus à des perturbations externes grâce à une boucle de courant qui modifie l'entrée du moteur… et maintient le moteur en marche, même sous charge variable.

Les moteurs pas à pas présentent l'avantage de fonctionner en boucle ouverte, tandis que les systèmes en boucle fermée, comme le contrôle par perte de pas ou la commande de position de charge, nécessitent une rétroaction système. Malgré cela, ces configurations sont moins complexes et nécessitent moins de rétroaction que les systèmes à servomoteurs.

Différentes définitions pour le contrôle pas à pas en boucle fermée

Notez que certains fabricants définissent la commande pas à pas en boucle fermée comme une commutation sinusoïdale utilisant un codeur pour suivre la position du rotor et permettre une véritable commande orientée champ. Ils affirment que les moteurs pas à pas équipés d'un codeur sans commande orientée champ (ou commande de courant à commutation sinusoïdale) ne constituent pas de véritables options en boucle fermée. La logique est que ces systèmes ne peuvent que suivre la position des pas et ne peuvent pas corriger les pertes de pas en cours de fonctionnement.

En revanche, les véritables configurations de moteurs pas à pas en boucle fermée permettent de corriger les pertes de pas. Dans ce cas, les enroulements du moteur véhiculent des courants de phase sinusoïdaux et le variateur assure la complémentarité des champs magnétiques du stator et du rotor, permettant ainsi d'atteindre le couple cible. Un tel courant bien dosé dans les enroulements permet au moteur de fournir une force constante avec un minimum de bruit et de pertes thermiques.

Une autre façon de différencier la compensation de perte de pas

Contrairement aux commandes de position de charge,les contrôles de perte de pas ne compensent pas en permanence les erreurs tout au long du profil de mouvement.

En fait, ce n’est que si le système détecte des étapes perdues qu’il prend des mesures correctives.

La compensation des pertes de pas est plus simple que le contrôle de position de charge. Cependant, avant d'envisager l'utilisation d'un contrôle de moteur pas à pas en boucle fermée avec compensation des pertes de pas, il faut tenir compte des besoins spécifiques du système. Les pertes de pas peuvent perturber le fonctionnement d'un système piloté par moteur pas à pas. Cependant, la sensibilité d'une configuration particulière à ces défaillances déterminera l'intérêt d'inclure une compensation des pertes de pas.

Autre mise en garde : la compensation des pertes de pas peut corriger les erreurs et constituer une garantie. Cependant, elle ne doit pas servir de première ligne de défense pour garantir l'infaillibilité d'un système de commande de moteur pas à pas. Prenez des mesures pour éviter d'omettre le moins de pas possible :

1)Sélectionnez un moteur de taille appropriée.Ici, utilisez des facteurs de sécurité et assurez-vous que les causes externes ne provoquent pas de blocage.

2)Testez toujours les systèmes pour vous assurer qu’ils ne sautent pas d’étapes.Généralement, lorsqu'une conception de mouvement manque des étapes, elle en perd plusieurs, et non une à la fois. Des vérifications et des tests minutieux, associés à une compensation des pertes d'étapes, peuvent conduire à des systèmes plus stables et plus fiables.