步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件, 它广泛地用于工业机械的数字控制。从步进电机的矩-频特性可知,启动频率越高,启动转矩越小,带动负载的能力越差。当启动频率较高时,启动时会造成失步,而停止时由于惯性作用又会发生过冲,所以在步进电机控制中必须要采取升降速控制措施。本文根据步进电机的动力学方程和矩-频特性曲线建立系统的数学模型,采用指数规律的升降速算法,对升降速的过程进行离散处理,用定时器控制发出脉冲的时间间隔,采用查表和计算相结合的方法实现了步进电机的升降速过程的控制。本系统采用单片机为核心对步进电机进行并行控制。系统的软件设计由C51语言编程来实现,系统由十一个模块构成,各个模块完成特定的功能。用单片机仿真系统,对本系统的软、硬件进行了调试。本文还设计了检测系统用于对步进电机转速和步数的检测。最后,本系统可以实现以下功能:在显示器的提示下,由键盘输入运行的步数和稳定运行的速度;由各个功能键控制系统的运行,按启动键后,步进电机按照输入的步数进行走步;如在运行期间按停止键,则步进电机停止运行。研究表明,采用指数规律的升降速曲线将大大地提高微机控制步进电机的最高工作频率,大大缩短所需的升降速时间。