在了解步進(jìn)電機(jī)的特性時，不僅要考慮電機(jī)結(jié)構(gòu)的特性，還要考慮電機(jī)和控制系統(tǒng)的整體特性。僅聚焦在馬達(dá)上提供了不完整的圖像?？刂葡到y(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)的特性起著重要的作用。
步進(jìn)電機(jī)的基本進(jìn)步是在可以執(zhí)行的行程方向上提高效率和扭矩，同時降低機(jī)械慣性。步進(jìn)驅(qū)動器的步驟由對象和電機(jī)的設(shè)計和機(jī)械特性以及電機(jī)的磁性和電氣組件、提供其繞組的方法和最終控制算法來定義。
一、步進(jìn)電機(jī)的雙極和單極控制
在步進(jìn)電機(jī)中，有兩種基本類型：單極和雙極。
具有兩相的雙極電機(jī)每相有一個繞組，而單極電機(jī)每相只有一個繞組，繞組，在中心有抽頭。有些電機(jī)每相有兩個繞組。它們能夠以單極和雙極模式運(yùn)行。啟用雙極控制時，所有繞組帶都參與運(yùn)行，而使用單極控制時，一半帶同時工作。
在雙極驅(qū)動器中，使用一個兩位開關(guān)或兩個周期導(dǎo)通的晶體管可以改變中心內(nèi)的磁場。在單相電機(jī)中，每相一個晶體管就足以控制電流。
單極控制允許電流僅沿一個方向在繞組中流動，而雙極控制則保證電流流過兩個不同的方向。單極替代方案的好處是它更簡單且晶體管數(shù)量更少。缺點可能是它只適用于同時運(yùn)行一半的繞組，這意味著不會產(chǎn)生全部扭矩。
雙極控制的好處是扭矩利用率高，因為無論何時接收到脈沖，整個繞組都處于其狀態(tài)。一般來說，雙極電機(jī)需要更精密的控制系統(tǒng)。通過引入特殊電源IC解決了這個問題，該IC包含兩個可以控制重要電流的晶體管橋。
二、波形控制
在波控制（也稱為單相控制）中，一相在任何給定時間通電。它們的運(yùn)算順序是AB-A'-B'。這種控制的結(jié)果是執(zhí)行一個完整的步驟。
波動電機(jī)被稱為單極電機(jī)。這是由于一次使用的電機(jī)相數(shù)。對于具有單極和雙極繞組以及相同繞組參數(shù)的電機(jī)，這種類型的供電會導(dǎo)致相同的機(jī)械運(yùn)動。
這種類型在控制方面的缺點是使用單極繞組的電機(jī)僅消耗25%，而具有雙極繞組的電機(jī)隨時消耗電機(jī)總繞組的50%。這意味著不使用電機(jī)最大扭矩。
三、全步控制
當(dāng)使用兩相即全步控制時，兩相同時被激活。操作順序被描述為AB-A'B'。這種控制形式的結(jié)果與單相控制中的動作相同，只是轉(zhuǎn)子的位置改變了半步。
然而，由于有兩個電機(jī)同時運(yùn)行，與單相控制相比，該電機(jī)可以實現(xiàn)兩倍的扭矩，相當(dāng)于總繞組的50%。使用全步控制，轉(zhuǎn)子運(yùn)動與波控制相同。
四、半步控制
半步控制比其他兩種更復(fù)雜。半步控制是兩相和一相控制的融合。它在切換到兩相之前將定子饋送到一相。這導(dǎo)致了一個兩倍短的過程。
這在很大程度上消除了其他兩種操作的最大缺點，即在使用時機(jī)械共振對電機(jī)的影響。半步操作的方案按順序AB-B-A'B-A'-A'B'-B'-AB'-A描述。
五、微控
微步控制是指繞組中的電壓快速變化，將整個步驟分成更小的步驟。微步控制包括比半步或整步控制更快地轉(zhuǎn)動定子中的磁場，這會導(dǎo)致噪音更小，并允許電機(jī)在低至0Hz頻率時無噪音地移動。
電機(jī)共振的原因在于脈沖供能。對此的補(bǔ)救措施可能是使用微步。它是步進(jìn)電機(jī)是同步電機(jī)。這意味著轉(zhuǎn)子的恒定停止位置與定子中的磁場同步。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)是通過旋轉(zhuǎn)磁場來實現(xiàn)的。然后將轉(zhuǎn)子移動到穩(wěn)定位置。通過電機(jī)產(chǎn)生的扭矩取決于靜止扭矩（保持扭矩）Ms，以及定子磁場與轉(zhuǎn)子位置Qr之間的距離。
其中：Qs和Qr角距離以電度數(shù)表示。
如果您以全步或半步方式控制電機(jī)，定子中的磁場會在電機(jī)的每個相位中旋轉(zhuǎn)90至45度。微步控制要求流過繞組的電流需要快速變化，從而將整個步分解為更小的步。在微步電機(jī)操作中，控制系統(tǒng)需要生成具有介于電流源的最高值和最低值之間的中間電平的信號。電機(jī)的電流帶產(chǎn)生電磁通量矢量，其在地球上的位置由電流大小決定。
利用微步，可以實現(xiàn)更好的定位。一個標(biāo)準(zhǔn)步除以2-32次。在現(xiàn)實世界中，8和16的除法是通過減少電機(jī)共振的影響來實現(xiàn)的。如果您使用的是微步控制器，請務(wù)必注意，當(dāng)您劃分步長時，每微步的激發(fā)能量比率會降低。
