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龙图腾网获悉江苏省电力试验研究院有限公司;国网江苏省电力有限公司电力科学研究院申请的专利一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121028791B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511519353.7，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪系统及方法是由朱雪琼;杨景刚;谭笑;陈杰;胡成博;刘子全;王真;腾云;王旭;薛海;刘征宇;胡妍捷设计研发完成，并于2025-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪系统及方法，摄像头采集目标图像，且摄像头由混合步进电机驱动转动，实现目标锁定和跟踪，方法包括图像处理与目标检测，预测与滤波，位置偏差计算，步进角度映射与控制。本发明的系统采用该方法，包括图像处理模块、预测与滤波模块、位置偏差计算模块和步进控制模块。本发明结合图像识别与电机控制技术，实现在无需位置反馈的条件下对目标物体进行稳定、高效的锁定与跟踪。相比传统基于伺服电机的方案，大幅降低了系统成本，适用于对成本敏感且对控制精度要求适中的目标跟踪场景，适用于智能摄像头、机器人视觉跟踪、自动瞄准系统等应用场景，尤其适用于对成本要求高的消费级产品。

本发明授权一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于混合步进电机的开环目标锁定和跟踪方法，其特征在于，摄像头采集目标图像，且摄像头由混合步进电机驱动转动，实现目标锁定和跟踪，包括以下步骤： 步骤1、图像处理与目标检测：采用轻量化YOLOv网络对摄像头采集的图像进行目标检测，输出层使用Sigmoid函数计算目标置信度； 步骤2、预测与滤波：基于卡尔曼滤波器预测目标运动状态，通过对目标运动轨迹的预判，利用图像预测提前量补偿控制指令执行延迟； 步骤3、位置偏差计算：建立目标坐标与混合步进电机角度的映射，通过映射算法计算偏差量得到混合步进电机需要补偿转动的角度； 步骤4、步进角度映射与控制：根据偏差量动态切换微步模式，生成混合步进电机的脉冲间隔，并基于目标速度自适应调节步频； 步骤3中，映射算法为： Δθ=k·arctanΔxf； 其中，Δθ为电机需要转动的角度；Δx为目标在图像中的横向偏移量；f为摄像头的等效焦距，单位为像素；k为校准系数，通过标定获得； 步骤4中，脉冲间隔T=T01+α·|Δθ|； 其中，T0为基础脉冲间隔，α为加速系数； 动态微步调节逻辑为： 当|Δθ|＞5°时，启用微步细分模式； 当1°＜|Δθ|≤5°时，使用半步模式； 当|Δθ|≤1°时，使用全步模式； 步频自适应调节公式为： fnew=fold+β·Δθθmax ·fmax； 其中，fnew表示调整后的目标步频，根据公式实时计算； fold表示调整前的步频，每次迭代后被更新； θmax表示控制输出的最大允许值； 约束条件为：fmin≤fnew≤fmax； 其中：β为调节系数，0.3‑0.7；fmax为电机允许最高步频；fmin为保证扭矩的最低步频。

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