工业4.0时代的两大主题:一是生产智能化;二是工厂智能化。生产方式的智能化需要高性能步进电机的参与来实现。随着社会的发展,人们对步进电机控制的精确性与稳定性有了更高的要求。因此,开发高性能且低功耗的三相混合式步进电机驱动器具有非常大的应用价值。论文首先介绍了国内外步进电机的现状以及发展情况,分析了三相混合式步进电机的控制原理、结构特性、静态与动态特性。详细介绍了电流跟踪型PWM、正弦波脉宽调制(SPWM)、电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)这三种脉宽调制技术。分析比较这三种脉宽调制技术后,采取了高电压利用率的SVPWM技术。接着阐述了混合式步进电机的驱动系统,介绍了相关矢量控制技术与SVPWM技术的算法推导过程。论文以STM32F103R8T6处理器为控制核心,采用矢量控制方式设计了三相混合式步进电机驱动器。其中电源模块保证了整个电路稳定工作;功率驱动模块采用抗干扰能力强、稳定性高的集成IR2136S驱动芯片,控制逆变电路的输出;电流检测模块保证电机两相电流的采集;主控电路模块完成上位机控制信号的接受。软件设计在硬件模块化的基础上采用模块化设计,主要包括主程序模块和中断服务子程序模块两部分。中断服务子程序模块是系统稳定运行的关键,它是由电流检测子模块、数字PI调节子模块和SVPWM算法子模块以Clarke变换和Park变换为基础共同实现。根据驱动器样机的实验结果,分析得出:驱动电流在低细分数时的波形也接近正弦波,电机实际工作时的噪音与振动很小,验证了基于空间电压矢量SVPWM技术的驱动器方案的可行性。最后,对整个设计过程所做的工作进行了总结,对进一步工作进行了展望。