步进电机是一种不具备反馈回路的控制电动机，它的功能是能实现位置控制和速度控制，在以OA(Office Automation,办公自动化)机器和FA(Factory Automation工厂自动化)机器为核心的系统中发挥重要的作用，步进电机被广泛使用在诸如工业控制，机器人开发研究、精确定位灯研究领域。从规模上来看，约四分之三的步进电机被使用在办公自动化领域。63006

步进电机的原理早在19世纪就已被人提出，但其大规模使用则是在最近几十年内。步进电机的应用首先出现在军事领域，1920年步进电机的实际应用才开始，称为VR（Variable Relutance 变磁阻）型步进电机，被英国海军用作定位控制和远程遥控。其后由于其出色的控制和定位效果，步进电机在商用和民用领域逐渐被开发出来，如今以被广泛使用。

混合式HB(Hybrid 的缩写，是VR与PM复合的意思)型步进电机的产生，大约在1952年，由美国GE公司的Karl Feiertag 开发的发电机演变而来。与现在的两相HB型步进电机结构相同，取得了US专利。当初作为低速同步电机使用，其后，由美国的Superior Electric 公司和Sigma Instruments公司开发出两相1.8°步距角的HB型步进电机。当时由于技术原因而达不到的参数要求，如今以基本实现。

顾名思义，有步进电机的定义来看，不难知道其发展也大大依赖于半导体等电子元器件的研发和改善。早起半导体在体积和功能上都相对欠缺，上世纪五六十年代半导体的研究突飞猛进，进入1970年代，由于成本低并且可靠性很高，数字逻辑电路被大规模使用，从而也带动了步进电机在技术研发、工业生产等领域的发展，近年来其用途越来越广泛。

从1958年开始，我国对步进电机的研究和制造开始起步。起初步进电机只是被一些高校和研究机构所使用，目的是对步进电机进行基础性的研发，譬如生产一些电机外围的装置。到了70年代初期，随着电子技术和数控技术的进步，我国在步进电机的研发和生产方面获得关键性的发展机会，尤其是国产的步进驱动器领域，取得了突破性进展。80年代末，随着微处理器在控制领域的广泛应用，步进电机的研发为人们所高度重视，越来越多的新型步进电机得以使用在众多领域。

FPGA这一类可编程逻辑器件，起源于1985年美国Xillnx公司推出的世界上第一块FPGA芯片，其最显著的特点在于它的高集成度。最近二十余年来的发展，使FPGA在硬件结构方面得到不断地改善，同时其软件研发工具的数量也在不断增长中，功能扩展迅速。FPGA芯片推出的初期，其可用门的数量大概只有1200个，到90年代，这一数字被扩充到十万级别，在今天，一片FPGA芯片中的可用门已经达到了数百万甚至千万个。FPGA集EDA技术、传统电路技术、微电子技术于一身，设计者需要关心的内容几乎全部集中到设计产品的逻缉功能，使设计周期大为缩短，同时产品质量也大大提高。

由于FPGA本身具备高时钟频率、大规模逻辑门和I/O口多的特点，使其能够实现以往无法实现的算法，并且在系统编程上更加灵活。FPGA独特的优越性使其在步进电机控制方面得到越来越多的应用。

近十余年内，国外陆续发布了许多有关电机控制集成化研究的文章，同时也相应提出了一些适用于FPGA器件实现的电机控制理论。目前国外在电机控制集成化领域的研究已经比较先进，从公开发表的论文上看，诸如基于矢量控制、直接转矩控制的控制器均可以用单品FPGA或CPLD实现，省去了MCU、DSP，其功能全部由硬件实现，从而大幅度提高了运算速度，避免了软件运行速度慢的缺陷，提高了电机控制性能，并且在可移植性上也有突出的优势。论文网