簡易探討運動控制三大控制模式的差異

位置環與速度環其實都是運動控制的兩種控制模式 其控制的結果就是"定位"

在早期的伺服驅動有分為 位置型(日系)與速度型(歐系)的驅動器 當然其上位控制器也分為兩種

大約10多年前 日系將兩種控制模式合併 提供上位控制器做為選用所要的模式 至今所有通用伺服也都是延續此模式 但運動控制仍然壁壘分明

位置環在確認編碼器回授位置確認 速度環修正位置偏差(這是動態的偵測修正)

問題一  為何運動控制其位置環及速度環仍壁壘分明

問題二 位置還大家望文興義就知跟定位有關 但速度環怎麼也跟定位有關 究竟速度環是甚麼樣的環?

問題三 環的定義是什麼?

希望透過此文 能讓大家知道 什麼是運動控制 什麼是PLC 什麼是伺服

環的概念有了 就可切入主題
什麼是運動控制 帶有訊號回饋的軸控制 (軸 多指旋轉電機) 狹義的指伺服電機 (在此多以伺服為主)
運動控制三大控制模式 A 位置控制 B速度控制 C 扭力控制
A>位置控制 又稱 脈衝控制(Pluse Command) 也就是”半閉環”控制
C控制器若為軸卡 則輸出TTL 給D驅動器  若C為PLC 則輸出HTL給驅動器  C到D的過程其實也是個環 但C沒有任何的回饋給D 所以C跟D之間的環 我們稱”開環”  但D到M之間是個閉環  所以從C到D到M再到D 整個過程的控制 我們稱之半閉環 或位置控制
D到M 在主文就已經提到 現今的通用伺服驅動 將位置環與速度環合併 所以驅動器上應該有2 種接口 與上位控制器相連
另外D到M這條黑色電源線 是以電流或電壓驅動電機 各人倒是未留意 但可以肯定D到M是電流環(也是速度環)

C控制器若為軸卡 則輸出TTL 給D驅動器  若C為PLC 則輸出HTL給驅動器  C到D的過程其實也是個環 但C沒有任何的回饋給D 所以C跟D之間的環 我們稱”開環”  但D到M之間是個閉環  所以從C到D到M再到D 整個過程的控制 我們稱之半閉環 或位置控制
D到M 在主文就已經提到 現今的通用伺服驅動 將位置環與速度環合併 所以驅動器上應該有2 種接口 與上位控制器相連
另外D到M這條黑色電源線 是以電流或電壓驅動電機 各人倒是未留意 但可以肯定D到M是電流環 也就是PWM的控制 (這部分 笨鳥有點保留 因我接觸是V Command 純位置型的驅動 各人接觸真的很少) 這部分有熟悉的朋友歡迎幫笨鳥修正 老劉你就省了  在這裡編碼器有兩個作用 (a) 作為位置回饋 也就形成位置環 (b) 作為電機換相用 而構成電流環
這種控制模式其優點 操作簡單 因驅動器的位置環與電流環做在一起 沒有調車的問題 也就沒有PID調整的問題 (auto turning ) 當然在高速高精 干擾都是其弱項

B>速度控制( V command) 又稱全閉環控制 早期歐洲的伺服都是直流電機


日系交流電機

Gongkong VS Gkong