精度问题 (原创)

      一个刹车马达带一个导程5MM的丝杆，减速机1：30，丝杆末端装一个500线的编码器，这个理论上能达到多少的精度？正负1mm可以吗？怎样计算。



“5MM的丝杆，减速机1：30”



1、螺距5mm；

2、减速机减速比30:1；

3、伺服电机转30周，工件移动5mm；

4、伺服电机转一周，工件移动5mm/30=0.1666mm；

5、如果伺服是交流4极、3相电机，一个交流脉冲，伺服电机转过 360°/4×3=30°；

6、也就是说一个交流脉冲，伺服转动30°，工件移动=0.1666mm/4×3=0.01289mm；

7、如果你选用12交流脉冲步进电机，你可以实现工件步进0.01289mm分辨率的精确控制；

8、减速机、丝杠的返程间隙误差是固定的，可以在总行程中加减补偿消除；

9、就是说，你只要实现伺服电机的12脉冲步进，就完全可以实现工件步进0.01289mm分辨率的精确控制；

10、也就是说，如果你选用伺服电机一周24脉冲步进，你就完全可以实现工件步进0.006445mm分辨率的精确控制；

11、也就是说，如果你选用伺服电机的36脉冲步进，你就完全可以实现工件步进0.004297mm分辨率的精确控制；

12、你的系统由于采用了高减速比的减速机，精确控制的能力大大提高，你的系统是一个工件移动精度控制较高的系统！



1、dis_beauty的系统，编码器还是要安装在伺服电机上，你还是用伺服电机控制工件的移动；

2、减速箱、丝杠的间隙误差，在一个行程中、一个返程转换中引起的误差基本是一个固定的数值，几个行程下来就可以知道这误差的大小，所以这种有规律的误差消除很容易！

3、工件的精确运动，要靠伺服的拖动，所以伺服的转动位置是你实现精确控制和实际运行误差补偿的依据；

4、举例说，伺服转了多少步，工件应该移动了多少，误差和补偿是多少；

5、反过来，工件的位置知道，可是误差是多少？伺服转了多少？你无法知道；

6、所以编码器还是要按装到伺服电机上，工件的位置还是靠测量；





“这个理论上能达到多少的精度？正负1mm可以吗？怎样计算。”



1、伺服电机转一周，工件移动5mm/30=0.1666mm；

2、伺服电机转6周，工件移动1mm；

3、就是说，你只要能控制伺服电机精确控制到±6周，就可实现±1mm的精确控制了！

4、如果你的伺服编码器的反馈脉冲数是10000，你只要能精确控制反馈脉冲在±60000个，就可实现±1mm的精确控制了！

5、如果你的伺服编码器的反馈脉冲数是2500，你只要能精确控制反馈脉冲在±15000个，就可实现±1mm的精确控制了！

6、减速机、丝杠的间隙造成的系统误差，在一个行程上是一个不变的常数，一个行程差补一次；

7、要是刹车马达，看着转6圈就是1mm；




编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上，上位机指令脉冲的意义和算法：

1、伺服电机通过减速机，与丝杠连接时，编码器可以安装在伺服电机上，也可以安装在丝杠轴上；

2、如果安装在伺服电机转子上，编码器反馈的是伺服电机转子的位移量，这时上位机的指令脉冲就是控制电机转子的目标位置脉冲；

3、如果安装在丝杠轴上，编码器反馈的是丝杠轴的位移量，这时上位机的指令脉冲就是丝杠轴的目标位置脉冲；

4、把编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上时，上位机的指令脉冲数要做相应的改变，否则控制就是错误的，会出乱子的；

5、把编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上时，控制产生的系统误差是不同的，编码器安装在丝杠轴上，控制产生的系统误差就只有丝杠与工件间的间隙误差，自动消除了减速机的齿轮间的间隙误差；

6、编码器安装在丝杠轴上，还有个好处就是，编码器的刻线数或者解析度的减速比倍相当于安装在伺服转子上的编码器的刻线数或解析度；

7、例如当减速比是30:1时，在丝杠轴上的编码器的刻线数是500，500×30=15000，就相当于在伺服转子上安装了一个15000刻线的编码器一样的效果；

8、举例如下：编码器安装在丝杠轴上：

已知：

1）螺距=5mm

2）编码器刻线500

3）减速机减速比30:1

4）编码器安装在丝杠轴上

5）电机额定转速=3000/min

6）上位机1KHZ

求

电子齿轮比=1时，脉冲当量=？；丝杠转速=？电机转速=？

解

电子齿轮比=1

1）脉冲当量=螺距/编码器一周反馈脉冲数500×4=5mm/2000=0.0025mm/p

2）丝杠转数=上位机每秒输出指令脉冲数/编码器一周反馈脉冲=1×1000/500×4=0.5r/s

3）工件移动速度=螺距×丝杠转数=5mm/r×0.5r/s=2.5mm/s

4）电机转速=丝杠转数×减速比=0.5r/s×30=15r/s=900r/min



已知：

1）螺距=5mm

2）正弦编码器刻线500的

3）减速机减速比30:1

4）编码器安装在丝杠轴上

5）电机额定转速=3000/min

6）上位机1KHZ

求

2）脉冲当量=1mm，电子齿轮比=？，丝杠转速=？电机转速=？

解

脉冲当量=0.01mm

1）丝杠旋转一周的指令脉冲数=螺距/脉冲当量=5mm/0.01mm=500

2）丝杠旋转一周编码器反馈脉冲数=500×4=2000

3）电子齿轮比=丝杠旋转一周编码器反馈脉冲数/丝杠旋转一周的指令脉冲数=2000/500=4

4）工件的移动速度=上位机每秒输出指令脉冲数×脉冲当量=1×1000×0.01=10mm/s

5）丝杠转数=上位机每秒输出指令脉冲数/丝杠旋转一周的指令脉冲数=1×1000/500=2r/s

6）电机转速=丝杠转数×减速比=2r/s×30=60r/s=3600r/min

引用 笨鳥慢飛 的回复内容：

……樓主說的是煞車電機 怎麼到你這裡就變成 伺服電機 編碼器500PPR 你就非得亂改2500 怎麼老是在張冠李帶  ……



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1、原理一样？

2、你可以说说那个原理用错了？结论错了？

3、要是刹车马达，看着转6圈就是1mm； 4、我附带在给大家介绍一种伺服实现精确控制的原理！不仅仅是回答楼主一个人的问题！





引用 笨鳥慢飛 的回复内容：伺服都搞不清楚 還侈言介紹伺服實現精確控制原理 不再陪你瞎扯 免得我心臟病復發



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1、“要是刹车马达，看着转6圈就是1mm；”，笨鸟你没有看出这里实现精确控制的原理吗？


2、这个精确控制不是“500线的编码器 ”的作用；

3、你使用过示波器吧，旋钮有粗调旋钮、细调旋钮，细调旋钮的控制精度高；

4、这个系统的电机就像一个细调旋钮一样实现了工件的精确控制！

5、在电机转子上打个标记，看着电机转子转三圈，工件就移动0.5mm，这是多么高的控制精度啊，你明白它的高精度控制的原理是什么？

编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上，上位机指令脉冲的意义和算法：


1、伺服电机通过减速机，与丝杠连接时，编码器可以安装在伺服电机上，也可以安装在丝杠轴上；

2、如果安装在伺服电机转子上，编码器反馈的是伺服电机转子的位移量，这时上位机的指令脉冲就是控制电机转子的目标位置脉冲；

3、如果安装在丝杠轴上，编码器反馈的是丝杠轴的位移量，这时上位机的指令脉冲就是丝杠轴的目标位置脉冲；

4、把编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上时，上位机的指令脉冲数要做相应的改变，否则控制就是错误的，会出乱子的；

5、把编码器安装在伺服电机上与按装在丝杠轴上时，控制产生的系统误差是不同的，编码器安装在丝杠轴上，控制产生的系统误差就只有丝杠与工件间的间隙误差，自动消除了减速机的齿轮间的间隙误差；

6、编码器安装在丝杠轴上，还有个好处就是，编码器的刻线数或者解析度的减速比倍相当于安装在伺服转子上的编码器的刻线数或解析度；

7、例如当减速比是30:1时，在丝杠轴上的编码器的刻线数是500，500×30=15000，就相当于在伺服转子上安装了一个15000刻线的编码器一样的效果；

已知：

1）螺距=5mm

2）编码器刻线500

3）减速机减速比30:1

4）编码器安装在丝杠轴上

5）电机额定转速=3000/min

6）上位机1KHZ

求

电子齿轮比=1时，脉冲当量=？；丝杠转速=？电机转速=？

解

电子齿轮比=1

1）脉冲当量=螺距/编码器一周反馈脉冲数500×4=5mm/2000=0.0025mm/p

2）丝杠转数=上位机每秒输出指令脉冲数/编码器一周反馈脉冲=1×1000/500×4=0.5r/s

3）工件移动速度=螺距×丝杠转数=5mm/r×0.5r/s=2.5mm/s

4）电机转速=丝杠转数×减速比=0.5r/s×30=15r/s=900r/min

已知：

1）螺距=5mm

2）正弦编码器刻线500的

3）减速机减速比30:1

4）编码器安装在丝杠轴上

5）电机额定转速=3000/min

6）上位机1KHZ

求

2）脉冲当量=1mm，电子齿轮比=？，丝杠转速=？电机转速=？

解

脉冲当量=0.01mm

1）丝杠旋转一周的指令脉冲数=螺距/脉冲当量=5mm/0.01mm=500

2）丝杠旋转一周编码器反馈脉冲数=500×4=2000

3）电子齿轮比=丝杠旋转一周编码器反馈脉冲数/丝杠旋转一周的指令脉冲数=2000/500=4

4）工件的移动速度=上位机每秒输出指令脉冲数×脉冲当量=1×1000×0.01=10mm/s

5）丝杠转数=上位机每秒输出指令脉冲数/丝杠旋转一周的指令脉冲数=1×1000/500=2r/s

6）电机转速=丝杠转数×减速比=2r/s×30=60r/s=3600r/min

1、当编码器安装在丝杠的轴上时，上位机的指令还是针对电机控制的指令，那就会出控制错乱！！！

2、当编码器安装在丝杠的轴上时，上位机的指令必须同时改过来，也变为针对丝杠的控制指令，那就不会出控制错乱！

3、当编码器安装在电机轴上时，编码器反馈的是电机转子的位置，指令脉冲给出的是电机转子的目标位置，通过指令脉冲与反馈脉冲的比较产生电机启动、加速、减速、停车制动等控制电机的指令信号；

4、当编码器安装在丝杠轴上时，编码器反馈的是丝杠轴的位置，指令脉冲给出的还是电机转子的目标位置，通过指令脉冲与反馈脉冲的比较产生电机启动、加速、减速、停车制动等控制电机的指令信号就是错乱的；

5、当编码器安装在丝杠轴上时，编码器反馈的是丝杠轴的位置，指令脉冲给出的是丝杠轴的目标位置，通过指令脉冲与反馈脉冲的比较产生电机启动、加速、减速、停车制动等控制电机的指令信号就是正确的；

6、当编码器安装在丝杠轴上时，编码器反馈的是丝杠轴的位置，指令脉冲给出的是丝杠轴的目标位置，这时候驱动器或者放大器的工作状态、程序没有任何变化，和编码器安装在电机轴上的工作一样，不需要任何更改和变化！

7、作为执行机构的变频调速电机或者直流调压调速电机，也没有任何变化，他们根本不知道编码器安装在哪里，他们只接受“指令脉冲与反馈脉冲的比较产生的电机启动、加速、减速、停车制动等控制电机的指令信号”并执行之。