在行走定位系统中，常用的有步进电机、伺服电机两种主要类型，其中步进电机主要有2相、5相和微步进，伺服电机主要有交流伺服电动机和直流伺服电机，以及有刷、无刷电机的分类。那么，该怎么选步进电机和伺服电机呢？

步进电机是一种离散运动的装置，与现代数字控制技术有着本质的联系。步进电机是目前国内数字控制系统中应用很广泛的一种。随著全数字式交流伺服系统的出现，数字控制系统中的交流伺服电机也得到了广泛的应用。

在运动控制系统中，为适应数字化控制的发展趋势，多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电机。尽管二者的控制方式(脉冲串和方向信号)相似，但其使用性能和应用场合却有很大差别。本文对两者的使用性能作一对比。

目前，步进电机和伺服电机中有很多控制器，但大多数控制器需要用到编程。如今，步进电机和伺服电机的应用非常广泛，是许多设备优先选择的控制电机，由于需要编程，无法控制无技术力量的厂家应用困难，只好靠外援来解决。

一，控制精度不一样。

步进电机的步距角度一般是3.6°，1.8°，五相混合步进电机的步距角度一般是0.72°、0.36°。还有一些高性能的步进电机的步距角度比较小。例如四通公司生产的一种慢走丝机床的步进电机，其步距角度为0.09°；由德国百格拉公司生产的三相混合式步进电动机，其步距角度可以通过拨码开关设定为1.8度，与双相和五相混合步进电动机的步距角一致，0.9°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°。

电机轴后端旋转编码器保证了交流伺服电机的控制精度。作为一个例子，松下全数字式交流伺服电机，带标准2500线编码器的电机，由于该电机采用了四倍频技术，所以该电机的脉冲当量是360°/10000=0.036°。对带有17位编码器的电机来说，每接收到217=131072转脉冲电机一周，也就是说，驱动器的脉冲当量是360°/131072=9.89秒。为步进电动机步进电机1/655步进电机的等效脉冲。

二，低频特性不同。

步进电机低速时容易产生低频振动现象。振频与负载状况及作动器性能有关，通常认为电机的振动频率是空载起跳频率的一半。步进电机的这一工作原理决定了其低频振动现象，对机器的正常运行不利。对于步进电机低速运行时，一般应采用减振技术，以克服低频振动，如在电机上加入减振器，或驱动器采用细分技术。

交直流伺服电机运行平稳，即使在低速时也没有任何振动现象。AC伺服系统具有一种共振抑制功能，能覆盖机械刚性不足，且系统内部具有频率解析函数(FFT)，能探测到机械的共振点，便于系统调节。

三，矩频特性不一样。

步进电动机的输出转矩随着转速的增加而减小，并且当转速较高时急剧下降，因此其工作转速上限通常为300~600RPM。它是恒定扭矩输出的，也就是它的额定转速(通常为2000RPM或3000RPM)，输出额定转矩，在超过额定转速的恒功率输出。

四，超载能力不同。

步进电动机通常没有过负荷能力。交变频器有很强的过负荷能力。作为一个例子，松下交流伺服系统具有高速过载和转矩过载的能力。它的z大转矩是额定转矩的三倍，可以克服启动时惯性负荷所产生的惯性力矩。由于没有这样的过载能力，步进电机在选用时为了克服这种惯性力矩，经常需要选用较大转矩的电动机，而机器在正常工作时则不需要这么大的转矩，因而存在力矩损耗现象。

五，操作性能不同。

步进电机控制开环控制，起动频率太高或负荷太大容易发生失步或堵转，停车时转速过高易出现冲停现象，因此，为了保证其控制精度，应对起动频率进行调整。交直流伺服驱动系统采用闭环控制，驱动器直接采集电机编码器反馈信号，内部构成位置环和速度环，在步进电机中一般不会出现失速或过冲现象，控制性能更加可靠。

六，速度响应特性不一样。

步进电机从静态加速到工作转速(通常是每分钟几百转)需要200~400ms。以松下MSMA400W交流伺服电动机为例，该系统由静态加速至额定转速3000RPM，可在控制场合中使用，可在需要快速启动控制场合时快速启动。

七，价格不一样。

因为伺服电机及其驱动装置制造成本和技术含量相对较高，所以价格也比步进电机高出不少，特别是刚开始时伺服电机的价格差距更大。国产伺服电机在今年的发展非常迅速，目前已有许多品种和型号可供选择，性价比更高。

从这一点上看，步进电机与伺服电机的选择是一种比较好的方法，这是因为它具有比步进电机更好的性能，但是在某些要求不高的场合，它也是常用的。因此，在设计控制系统时要综合考虑多种因素，选择合适的步进电机。