Stappenmotor

Stappenmotoren zijn ontworpen als een open-lussysteem. Een pulsgenerator zendt pulsen naar het fasevolgcircuit. De fasesequencer bepaalt welke fasen moeten worden in- of uitgeschakeld, zoals beschreven in de volledige stap- en halve stapinformatie. De sequencer bestuurt de krachtige FET's die vervolgens de motor laten draaien.

Bij een open-lussysteem is er echter geen positieverificatie en is het ook niet mogelijk om te weten of de motor de opgedragen beweging heeft uitgevoerd.

De meest populaire methode om de lus te sluiten is het toevoegen van een encoder op de achteras van een motor met dubbele as. De encoder bestaat uit een dunne schijf met lijnen erop. De schijf passeert tussen een zender en een ontvanger. Elke keer dat er een lijn tussen de twee komt, wordt er een puls op de signaallijnen afgegeven. Deze pulsen worden teruggevoerd naar de controller, die ze bijhoudt. Normaal gesproken vergelijkt de controller aan het einde van de beweging het aantal pulsen dat naar de bestuurder wordt gestuurd met het aantal teruggestuurde encoderpulsen. Meestal wordt er een routine geschreven dat als de twee getallen verschillend zijn, het verschil vervolgens wordt goedgemaakt. Als de cijfers hetzelfde zijn, is er geen fout opgetreden en gaat de beweging door.

Deze methode heeft twee nadelen: kosten (en complexiteit) en respons. De extra kosten van de encoder, samen met de toenemende verfijning van de controller, zorgen voor extra kosten voor het systeem. Omdat de correctie (indien aanwezig) aan het einde van de zet wordt gedaan, kan er bovendien extra tijd aan het systeem worden toegevoegd.

Een andere optie is een servosysteem. Een servosysteem is doorgaans een motor met een laag aantal polen die een hoge snelheid levert, maar geen inherent positioneringsvermogen heeft. Om er een positieapparaat van te maken, is feedback nodig, meestal een encoder of solver, en regellussen. De servo wordt in wezen in- en uitgeschakeld totdat de telling van de solver een bepaald punt bereikt. Daarom werkt de servo op basis van fouten. De servo krijgt bijvoorbeeld de opdracht om 100 toeren te bewegen. Het aantal oplossers is nul en de motor wordt ingeschakeld. Wanneer de resolutieteller 100 toeren bereikt, wordt de motor uitgeschakeld. Als de positie afwijkt, wordt de motor weer ingeschakeld om hem weer in positie te brengen. Hoe de servo op fouten reageert, hangt af van een versterkingsinstelling. Als de versterkingsinstelling hoog is, reageert de motor zeer snel op eventuele foutveranderingen. Als de versterkingsinstelling laag is, reageert de motor niet zo snel op foutveranderingen. Als er echter tijdwinstinstellingen bij betrokken zijn, worden er tijdvertragingen in het bewegingscontrolesysteem geïntroduceerd.