步進電機因其無需反饋就能對位置和速度進行控制而在工業自動化設備中的應用極為廣泛，對于速度變化較大的，尤其是加減速頻繁的設備，常常發生力矩不足或者失步的現象，而實際上許多案例中步進電機的選型并沒有問題，其問題在于負載位置對控制電路沒有反饋，步進電機就必須正確響應每次勵磁變化，如果勵磁頻率選擇不當，電機不能夠移到新的位置，那么實際的負載位置相對控制器所期待的位置出現****誤差，即發生失步現象或過沖現象。因此在速度變化較大的步進電機控制系統中，防止失步和過沖是開環控制系統能否正常運行的關鍵。
　　失步和過沖現象分別出現在步進電機啟動和停止的時候。一般情況下，系統的極限啟動頻率比較低，而要求的運行速度往往比較高。如果系統以要求的運行速度直接啟動，因為該速度已超過極限啟動頻率而不能正常啟動，輕則可能發生丟步，重則根本不能啟動，產生堵轉。系統運行起來以后，如果達到終點時立即停止發送脈沖串，令其立即停止，則由于系統慣性作用，電機轉子會轉過平衡位置，如果負載的慣性很大，會使步進電機轉子轉到接近終點平衡位置的下一個平衡位置，并在該位置停下。
　　為了克服失步和過沖現象，應在步進電機啟停時進行如圖1所示的加減速控制。

從上圖可以看出，L2段為恒速運行，L1 段為升頻，L3段為降頻，按照“失步”的定義， 如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制頻率變化大于步進電機的響應頻率變化，步進電機就會失步，失步會導致步進電機停轉，經常會影響系統的正常工作，因此，在步進電機變速運行中，必須進行正確的加減速控制。
　　以下按不同的控制單元，介紹幾種常用的步進電機加減速控制方法。
　　1、運動控制卡作上位控制單元--以MPC01系列運動卡為例MPC01系列運動控制卡可以作為PC機運動控制系統的核心控制單元。卡上的專用運動控制芯片可自動進行升降速計算。其運動控制函數庫中也有專門進行梯形升降速運動參數設置的函數--set_profile(int ch, double ls, double hs, double accel)。其參數定義如下：
　　ch: 設定的軸號。
　　ls: 設定低速（起始速度）的值。 單位為pps（脈沖/秒）hs: 設定高速（恒速段）的值。單位為pps（脈沖/秒）accel：設定加速度大小。單位為ppss（脈沖/秒/秒）用戶在調用運動指令函數時，只需指定總的脈沖數， 運動控制卡上的專用運動控制芯片便按照setprofile函數設置的運動參數自動進行升降速計算，而不會占用PC機的CPU資源。
　　2、用具有運動控制功能的PLC做上位控制單元--以松下FP0系列PLC為例

　　松下FP0系列PLC具有專用的運動控制指令，其CPU單元可自動進行圖1所示的升降速計算。和MPC01系列運動控制卡相似，用戶只需設置梯形速度的初速度ls、恒速hs、加速時間t和所需發的脈沖數P。運行此程序段，當PLC檢測到輸入端X2的一個上跳變時，便自動執行如圖1所示的升降速脈沖輸出功能。
　　3、用單片機做上位控制單元采用微機對步進電機進行加減速控制，實際上就是改變輸出脈沖的時間間隔，升速時使脈沖串逐漸加密，減速時使脈沖串逐漸稀疏。采用定時器中斷方式控制電機變速時，實際上是不斷改變定時器裝載值的大小。
　　單片機在控制電機加減速的過程中，一般用離散方法逼近理想的升降速曲線。加減速的斜率在直線加速過程中，速度不是連續變化，而是按分檔階段變化，為與要求的升速斜率相逼近，必須確定每個臺階上的運行時間，見圖3。時間Δt越小，升速越快，反之越慢。Δt的大小可由理論或實驗確定，以升速最快而又不失步為原則。每個臺階的運行步數為為Ns=fsΔt=sΔN，反映了每個速度臺階運行步數與當前速度s之間的關系，程序執行過程中，每次速度升一檔，都要計算這個臺階應走的步數，然后以遞減方式檢查，當減至零時，該檔速度運行完畢，升入又一檔速度。

    電機在升速過程中，對升速總步數進行遞減操作，當減至零時升速過程結束，轉入勻速運轉過程。減速過程的規律與升速過程相同，只是按相反的順序進行。在步進電機的啟停過程中，根據控制系統的具體特點，采用上述三種升降速控制方式之一，都可以避免電機失步或過沖，達到比較精確的控制。而在速度變化過大的應用中，S線的加減速效果優于斜線的加減速方式。

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