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传统的步进电机在接收到命令时会移动，以推进一定数量的脉冲，这些脉冲与距离有关。步进器被认为是开环系统，因为它们缺乏反馈机制来验证它们是否已经到达目标位置。当从控制器接收到指令信号时，伺服电机也将移动。与步进电机系统的开环运行相比，伺服电机是一个闭环系统，内置编码器可以不断与控制器通信，并进行任何必要的调整，以确保达到目标位置。
在步进电机系统中，如果可用的电机扭矩不足以克服负载，电机将停止或跳过一个或多个脉冲，导致期望位置和实际位置之间的差异。为了避免这种情况，步进电机通常尺寸过大，以确保最坏情况下的负载扭矩和电机的可用扭矩之间有很大的间隙。但是可以选择超大号的电机。步进电机系统通过增加编码器，闭环运行，可以像伺服电机一样实现位置监控。
在闭环模式下操作步进电机最直接的方法是比较基于步数的理论位置和基于编码器反馈的实际位置。如果目标位置和实际位置之间存在差异，控制器开始校正运动。
虽然上述方法是被动的，并在运动完成后校正电机的位置，但闭环步进器可以连续监控位置步进和编码器反馈之间的差异。通过连续反馈，可以通过增加脉冲率、临时增加电流或调整步距角来实时完成补偿。
在闭环模式下操作步进电机的第三种方法是使用正弦换向。如果转子和定子磁场没有正确对齐，编码器将调整电机电流，使其与移动或保持负载所需的扭矩完全匹配。这种模式有时被称为伺服控制，因为反馈用于通过操纵电机电流来控制扭矩。在伺服控制模式下，步进电机基本上就像一个高极数的伺服电机，但它没有传统步进电机所呈现的噪声和共振，提供了更平滑的运动和更精确的控制。由于电流是动态的，不像传统的步进电机那样恒定，很大程度上避免了电机发热的问题。
闭环步进电机消除了传统开环步进系统的许多缺点，使其性能与伺服电机相似。然而，在要求高速度、高速度和高扭矩的应用中，或者在处理变化的负载时，伺服电机的性能甚至超过闭环步进电机。
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