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用脉冲方式控制伺服电机的讨论 点击：14499 | 回复：60



行者

    
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发表于：2001-09-10 15:49:00
楼主
用脉冲方式控制伺服电机有许多的优点： (1)可靠性高，不易发生飞车事故。用模拟电压方式控制伺服电机时，如果出现接线接错或使用中元件损坏等问题时，有可能使控制电压升至正的最大值。这种情况是很危险的。如果用脉冲作为控制信号就不会出现这种问题。 (2)信号抗干扰性能好。数字电路抗干扰性能是模拟电路难以比拟的。 当然目前由于伺服驱动器和运动控制器的限制，用脉冲方式控制伺服电机也有一些性能方面的弱点。一是伺服驱动器的脉冲工作方式脱离不了位置工作方式，二是运动控制器和驱动器如何用足够高的脉冲信号传递信息。这两个根本的弱点使脉冲控制伺服电机有很大限制。 (1)控制的灵活性大大下降。这是因为伺服驱动器工作在位置方式下，位置环在伺服驱动器内部。这样系统的PID参数修改起来很不方便。当用户要求比较高的控制性能时实现起来会很困难。从控制的角度来看，这只是一种很低级的控制策略。如果控制程序不利用编码器反馈信号，事实上成了一种开环控制。如果利用反馈控制，整个系统存在两个位置环，控制器很难设计。在实际中，常常不用反馈控制，但不定时的读取反馈进行参考。这样的一个开环系统，如果运动控制器和伺服驱动器之间的信号通道上产生干扰，系统是不能克服的。 (2)控制的快速性速度不高。
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HEHE123

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发表于：2004-10-09 14:03:00
1楼
请问作者，这个脉冲是一直发吗？以多大的频率？如果不是一直发，那么发的个数如何计算？
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刘岩利

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发表于：2004-10-09 16:01:00
2楼
对于脉冲控制伺服的两个优点，个人有点不同的看法。 对于第一点，实际上是开环与闭环方式的比较。只要是闭环控制，在“环”如果“闭”不上，自然会出问题；对于开环，只要在设计上没有错误，当然不会出现飞车的现象。这与脉冲或模拟量控制无关。 对于干扰，就个人经验，在用模拟量闭环控制伺服电机的情况下，会导致真正严重的问题，往往是编码器输出的数字信号被干扰。
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行者

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发表于：2004-10-14 23:15:00
3楼
真诚123456： 发脉冲的个数是根据要走的距离确定的。而且频率也是通过规划的，有加减速控制。
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行者

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发表于：2004-10-14 23:29:00
4楼
这是我三年前刚刚开始了解电机控制时发的贴子，现在看来，还是比较片面。刘岩利兄提的两个看法很有道理。对干扰问题在使用模拟量闭环控制时，由于编码器接反或是断相是可能会出现飞车问题的。对于一个优良的控制系统，都会有防止飞车的功能。
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沈阳老宋

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发表于：2006-10-31 23:04:00
5楼
脉冲控制的数字伺服唯一优点（如果傻瓜也是优点的话）就是系统可以做的很简单，简单到只要能发脉冲（一个脉冲发生器），伺服基本就可以正常工作拉，这也就是中国吧，或者也可以说中国特色吧。
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fengatlas

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发表于：2006-11-01 08:12:00
6楼
我比较赞成沈阳老宋在一些技术问题上的观点，然而今此的评论“脉冲控制的数字伺服唯一优点（如果傻瓜也是优点的话）就是系统可以做的很简单，简单到只要能发脉冲（一个脉冲发生器），伺服基本就可以正常工作拉，这也就是中国吧，或者也可以说中国特色吧。”不是很赞同。
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kds

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发表于：2006-11-01 14:39:00
7楼
严重同意老宋的观点。
实际上脉冲串接口（不是很严格）的有效信息带宽是很狭窄的。将这种东西作为步进电机的升级换代产品完全是我国工业控制发展轨迹上的特色——如果落后可以被称作特色。
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zch7749

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发表于：2006-11-01 20:17:00
8楼
将这种东西作为步进电机的升级换代产品完全是我国工业控制发展轨迹上的特色——如果落后可以被称作特色。

脉冲控制位置用在PLC控制伺服上代替油缸，气缸。还是可行的。
但用在数控系统上真的觉得不合适，但恰恰国产大部分就是这样。
但把它说成是“我国工业控制发展轨迹上的特色”，好像德国也有
这样的系统，品牌好像是F33，他们也做简易数控。
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东海泡茶

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发表于：2006-11-04 18:55:00
9楼
大家继续讨论！为什么使用一张多轴运动控制卡使用模拟量控制要比使用脉冲量控制卡贵很多？跟上面讨论的问题有什么联系吗？
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刘岩利

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发表于：2006-11-04 19:16:00
10楼
为什么使用一张多轴运动控制卡使用模拟量控制要比使用脉冲量控制卡贵很多
因为脉冲输出的卡功能简单。
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zhaohong

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11楼
个人认为沈阳老宋的观点存在疑问。
系统的设计应该是够用就好，如果只是定位控制，脉冲输入可能是不错的选择。成本，调试时间均会具有优势。
如果说控制卡的伺服周期具有优势，那么首先请给出伺服驱动器上位置环伺服周期的时间。如果你不知道这个，那么也就谈不到优势了。
脉冲频率受限，没有位置积分，不便于全闭环，这些是我对脉冲控制的一些认识。其他的原因，尚没有实验数据可参考。
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juta

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12楼
学习一下
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沈阳老宋

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发表于：2006-11-10 22:03:00
13楼
得罪拉，哈哈，其实我的意思是，脉冲控制系统可以做的很简单，很便宜，这样会对搞复杂控制系统的人在成本上造成冲击，简单看是为客户节省成本，对用户有好处，长远看大家都去做简单，低价的产品，就会造成技术落后，我不知道如何表达能表达清楚，总之，国家强制封闭很多落后的工厂与产品，我感觉道理是一样的。你真的有本事，就搞点复杂的，高等的东西，不要只在低价上做文章。是吧。
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zhaohong

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发表于：2006-11-13 10:47:00
14楼
1、如果一个设备能够通过简单的办法实现，那么故意搞复杂我不清楚是为什么。
2、脉冲控制其实是数字化控制的一个分支，也有人做成全闭环系统，我只是说不便于而不是不能，这样做算法不能由现成的控制卡来完成，需要自己写些东西，难度是要大一些。
3、我不认为把位置环（速度环）拿到控制卡上就算复杂系统。
4、以上为个人所见，仅供大家参考，我也期待从大家的讨论中取得进步。
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aizhihui

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发表于：2007-04-18 09:27:00
15楼
 我是这样理解的:在模拟电压控制方式下,如果编码器接反则会形成正反馈,偏差会变大,控制器输出一直增大,电机转速不断提高,造成飞车.同样如果反馈断路,反馈为零,偏差总是存在,控制器一直有输出,电机速度也就一直增加造成飞车;
那请问各位,在脉冲方式控制时,不会造成飞车的原理是什么呢?
谢谢!
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波恩

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发表于：2007-04-18 10:39:00
16楼
你对正反馈的理解完全正确，不过对于反馈断线的情况，倒未必也会飞车，而是很可能不动，因为对于伺服而言，反馈不仅解决速度环问题，而且也是电流环矢量变换所需的电角度信息来源，电角度不动，转子就只有原地踏步了，如果保护做不好，还会造成过流等问题。
   其实对于所谓的脉冲控制方式而言，伺服内部已自行完成了速度环和电流环等内环操作，脉冲控制只是针对位置环，因而脉冲断了，也就没有了位置增量，伺服自然停于原地，不会飞车。
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xzy568

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发表于：2007-04-18 21:56:00
17楼
我觉得把位置环移到控制器上只有在进行轨迹控制的时候才有优势,如果进行轨迹控制时,发脉冲控制伺服(伺服工作在位置控制模式),而伺服又是低端的伺服,还不如用步进,这一点要感谢刘斑竹的教诲.

不同意老宋的观点,每一种产品或技术都有其适用的范围和领域,应该不存在通吃的产品或技术吧,没有竞争力的产品自然没有人买,自然就会消失.
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笨鳥慢飛

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发表于：2007-04-19 10:37:00
18楼
什麼叫競爭力
相同品質價低
相同品質 高產能 高合格率
只有價格比 那不能叫競爭力 一但國內市場飽和時 是走不出去
伺服的使用其目的 在高速及精度要求
脈衝型的伺服頂多要求在速度提升 精度還是欠缺一點(在整個系統)
為何會飛車 最簡單的理解 一定接錯線 這是基本功 國內很多稿數控為何多脈衝型 其原因 成本低(時間 生產 技術門檻) 另外不懂伺服 調機太麻煩 太困難
我經常跟客戶說一句話 東西夠用就好 但要建立在用"對的"元件上 否則維修跑不完 還有競爭力可言
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zjxuefeng

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19楼
请现在伺服很多是通过工业网络控制的。但是，不知道其具体控制过程，请高手指教。
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zjxuefeng

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发表于：2007-04-19 12:48:00
20楼
续上
运动控制卡，作速度控制时其控制周期是多少ms或us？
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