【话题】用编码器提高伺服电机传动设备运动精度(20141229)

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yejingmao

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发表于：2014/12/22 14:52:41

#10楼

这个生产人员都是有经验通过调节参数能做到的，你电路加再多编码器，只要是机械误差一样的要修正

自学成才！

【方案】图尔克|独立安全逻辑编程！让汽车产线自动化提升稳定高效安全

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发表于：2014/12/22 15:17:07

#11楼

樓主你的滾輪式來回滾嗎? 應該是同一方向滾吧若是同一方向怎會有間隙產生誤差的原因是來自其他因素若是加光學尺當可降低此誤差但同一方向還真不知如何安裝

高速高精高頻抗干擾
做產品不難但要讓產品穩定好難好難

【方案】浅谈英威腾三电平技术在石油钻机上的应用

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发表于：2014/12/22 15:50:38

#12楼

如果是机械间隙产生的误差，你不改进传动机械，加编码器又能怎么样？
伺服的编码器精度要比你外加的精度高的多的多；

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发表于：2014/12/22 16:58:05

#13楼

回复 #12楼 ZCMY

这个情况跟电梯上上下下的情况是一样的，装在电梯主机上的编码器的精度很高，大部分是德国海德汉的正余弦编码器，经过细分每圈的分辨率可达18位以上，可是电梯平层还是要靠另外的绝对值多圈编码器做定位，例如还是海德汉的编码器ROQ424，每圈的精度只有12位。或者日系电梯还要靠每层光电开关隔板做精确平层，你可以去了解一下电梯是怎么做的。

【方案】案例 | 图尔克分布式案例技术的模块化生产

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发表于：2014/12/22 17:05:51

#14楼

装在伺服电机端的编码器，尽管精度再高，都还是用于电机动态为主的速度环，对于位置环的精确定位，应该是在低速端的光栅尺或则编码器，也许光栅尺精度更高，但是安装上并不容易且成本高，而在低速端加装编码器是很普遍的做法，德国著名的传动厂家SEW就有很多是这样做的，仅仅靠高速端（伺服电机后面）的编码器是做不了精确定位的，当初富士康号称要做100万台机械手的时候，日本索尼就是抓住机会要做在低速端的高精度编码器，而我们2国内都只是把眼光停留在了伺服电机一侧的精度，再怎么拼命提高位数，精密传动就是掌握在日系减速装置上卡死。这种在低速端加装编码器是一种很好的方法，SEW、伦茨都有这么做的，程序上是将电机端的编码器反馈用于速度环，而在低速端的编码器用于位置环。

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发表于：2014/12/22 17:13:06

#15楼

伺服控制系统不仅仅是指运动执行器电机，同样包含了机械传动系统，例如减速箱、推动丝杠、齿轮传动等等，这些机械传动系统有机械加工与装配误差，同时又有温度变化、磨损及其他现场环境因素带来的影响而产生误差，为防止这些误差带来的控制精度影响，有时会在运动终端再加装传感器，作为反馈位置、速度信息到伺服控制系统，以修正这种误差，这样的控制方式称为“全闭环”控制，例如加装直线光栅尺或旋转编码器。为保证位置控制的长期准确性，需要在控制-执行系统中加装零点位置传感器或终端位置绝对值编码器，绝对值编码器因其传感器内部预先的每个机械位置的唯一编码，而无需担心信号受到外部的干扰影响和停电后的位置信息丢失。

【方案】台达自动化产品在多功能旋压机的应用

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发表于：2014/12/22 17:14:07

#16楼

无论是交流永磁同步电机（也就是直接称为伺服电机），还是变频电机、步进电机等机械执行运动器，都需要由控制器、机械传动系统、终端传感器反馈修正，才能构成一个完整的“伺服”控制系统。伺服系统的控制精度（位置精度与随动时间响应），由执行器电机、电机驱动器、机械传动执行、系统总控制器等共同构成，交流永磁同步电机与驱动器因其“同步”要求的先天设计性，其伺服控制精度最高。但要保证其运动执行终端的控制精度与控制可靠性，还需要兼顾机械传动系统的精度与终端位置传感器（例如绝对值编码器）的精度与可靠性保证。

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发表于：2014/12/22 17:15:17

#17楼

例如电梯轿厢升降的闭环控制，在电梯提升的主机上已经装有编码器（例如德国海德汉的ERN1387），提供增量的A、B正余弦信号，每周2048个脉冲周期，同时提供单圈一个周期的C、D正余弦信号,单圈的C、D正余弦信号经过粗糙的位置分割，可以提供电机UVW的换相信息；而每周2048个周期的正余弦信号，经过更进一步的细分，可获得高分辨率的位置变化，这种高分辨率的位置变化信息主要用于很短时间的加速度计算，因为在时间变量很小的情况下需要准确的加速度反馈，就需要有较多的位置变化信息，这就需要编码器的分辨率非常高，并且位置精度准确，这样可以保证获得精确加速度反馈，以控制电机输入电流。
但是由于电梯机械系统上的机械误差，电梯在每层停止时仍然需要由外部的平层传感器反馈，才能获得准确定位，例如用平层光电开关，或者直接再用平层绝对值多圈编码器，才能构成一个位置准确的闭环伺服系统。

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发表于：2014/12/22 17:17:50

#18楼

实际上伺服系统需要的编码器可能有两个（或者只用一个），一个是在电机上高速端，针对电机的换相与加速度反馈，这个反馈进入电机驱动器，决定电机的控制电流的换相与大小（力矩环），另一个是用于位置终端低速端的准确定位。在电机端的编码器需要高分辨率，常用高分辨率增量编码器，以获得加速度的精细变化量；而在运动终端的编码器需要位置上的准确与可靠，常用绝对值多圈编码器（也有用直线光栅尺），并信号进入PLC或运动控制卡位置控制。如果只用一个编码器（例如只用电机端编码器），那就需要在位置上依赖机械传动部分的高精度，而目前高精度的机械传动几乎都掌握在日系和德系厂家手中，由他们垄断。在终端加装传感器（编码器），是解决传动可能带来问题的一种办法。
在变频器控制系统中，由于不需要电机换相信号，编码器也就可以直接就装在了运动终端，也称为低速端。

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secona

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发表于：2014/12/22 17:19:42

#19楼

以下是引用@Q在2014/12/22 16:58:05的发言：
这个情况跟电梯上上下下的情况是一样的，装在电梯主机上的编码器的精度很高，大部分是德国海德汉的正余弦编码器，经过细分每圈的分辨率可达18位以上，可是电梯平层还是要靠另外的绝对值多圈编码器做定位，例如还是海德汉的编码器ROQ424，每圈的精度只有12位。或者日系电梯还要靠每层光电开关隔板做精确平层，你可以去了解一下电梯是怎么做的。

裘兄這個誤差與編碼器無關他的誤差是來自滾輪的精度及滾輪與工件的滑差當然速度越快誤差隨之放大

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