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对于伺服驱动器的位置控制脉冲命令方式输入的疑问 点击：9453 | 回复：22



多愁善感

    
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发表于：2009-03-06 11:02:17
楼主

一般伺服驱动器的位置控制命令一般采用数字脉冲的方式，包括脉冲+方向或者CW/CCW脉冲输入方式，这是大家都知道的。但是这种方式下其实是模拟步进电机的行为方式，从微观上看一步一步转动的，按理说伺服电机比步进电机的优势就在于它可以连续转动，但是为什么还要采用脉冲命令方式那样“低人一等”地去模拟步进电机呢？为什么不采用模拟命令呢？这样就能充分发挥伺服电机的优势，从而连续转动，而不用一步一步的转动了。

本人初学，希望业内专家指教！谢谢

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请各位指教

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发表于：2009-03-06 11:22:59
1楼
我也想知道，请高手赐教啊。
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那蓝

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发表于：2009-03-06 11:28:35
2楼

你可以选择模拟量控制啊，甚至用通讯方式，这样速度不更快了吗

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caizhenhualijia

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发表于：2009-03-06 11:29:41
3楼
伺服有多种控制方式，你所说的只是位置控制模式，像速度极转矩就可以用模拟量来控制。
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belion

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发表于：2009-03-06 11:35:44
4楼

脉冲抗干扰性好

步进电机某些应用相对伺服有优势

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zhushanqiao

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发表于：2009-03-06 14:24:56
5楼
我记得一般的伺服驱动器都会有位置，速度，扭矩三种模式，你完全可以选择模拟量命令来做。其实你想说的恐怕是为什么只有发脉冲的才叫位置控制模式吧？
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dlander

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发表于：2009-03-06 14:53:50
6楼

驱动器的模式选择取决于多种因素，比如应用/产品要求、开发团队应用水平，上位控制卡软/硬件功能等等因素。高端应用对上位的要求高，驱动器往往工作在力矩模式，使用网络通讯方式，比如韩国厂商的一些半导体生产加工产品的设备。  稍好些的应用多选用驱动器速度模式，采用模拟量命令方式。较低端的伺服应用多为步进式的，采用为之脉冲方式，这对上位要求低，简单得PLC就可以完成。

此外，由于伺服系统多为数字控制系统，即数字采样，根本上也是一步一步的，其采样频率较高。

欢迎交流，不当之处，请指正！多谢。

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belion

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发表于：2009-03-06 15:34:54
7楼
引用dlander 的回复内容:

高端应用对上位的要求高，驱动器往往工作在力矩模式

力矩模式与高端有什么关系

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zhushanqiao

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发表于：2009-03-06 15:40:10
8楼

驱动器高端不高端恐怕和力矩模式没有关系吧，至于说网络通信方式倒是目前高档驱动器的共识。至于说脉冲模式相对于模拟量方式对于使用者来说要求更低，更容易实现。

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rzzq8720

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发表于：2009-03-06 17:14:01
9楼
   的确，脉冲方式比模拟量方式，在参数整定方面要相对简单些。
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波恩

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发表于：2009-03-06 20:26:37
10楼

之所以位置伺服接口给人的感觉像是在模拟步进驱动器接口，这还得“归功”于日系伺服，正是日系的步进接口伺服首先拉低了伺服的接入和应用门槛，其后是国内仿日系低端伺服的涌现进一步压低了脉冲接口伺服的成本门槛。正如十年一位欧系著名伺服品牌的代理商所言，日系伺服那也叫伺服？！不过是（高低点儿的）步进电机罢了！

脉冲接口伺服也确实迎合了国内工控应用由步进走向伺服的简单替代需求，而且在十几年前，日系步进伺服开始在国内大行其道时，实时串行总线技术尚未兴起，而且即便兴起了，一那时国人的技术水平恐怕也是阳春白雪，很难推广。所以步进接口的伺服自问世之日起就是低端伺服的代名词，以简单易用著称，就如日系的傻瓜相机一样深得国内工控界“下里巴人”的青睐和喜爱。

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蜡笔小新不吃青椒

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发表于：2009-03-06 21:03:32
11楼

位置环是PLUSE+方向，CW/CCW等

之外的速度，电流环环还是以模拟信号（比如+-10V电压）发送指令

 

 

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bookujs2005

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发表于：2009-03-06 21:39:29
12楼

觉得楼主仔细理解一下脉冲输入的含义。脉冲输入不是模拟步进电机， 从微观上看伺服电机也不是一步一步的动。

不知道楼主有没有“采样”这个概念？理解数字控制器和模拟控制器的区别吗？

数字控制器必然存在的是离散的数字控制，控制频率取决于数字控制器的采样频率。在一个采样周期， 输出的控制量在下一控制周期起作用，即滞后一个周期。在这个控制周期内，控制器无法实时控制电机， 输入的脉冲在这个控制周期进行积累，然后在下一控制周期进行计算，在到下一个周期控制量才起作用。 因此，即便从脉冲输入看到的是一个一个脉冲输入， 但是伺服电机的运转是连续的， 在以下两种情况下电机是一步一步的转动的：

1）控制器的控制频率大于输入脉冲频率

这种情况， 一个采样周期内接收不到一个完整脉冲输入。

实际运用中，位置环的采样频率都不会很高，理论上可以证明高的采样频率对性能贡献不大， 一般采样周期在毫秒级别

2）输入的脉冲频率小于 控制器的控制频率

即在一个采样周期内，没有完全接收到一个完整脉冲， 在这种情况下，电机速度很低， 电机必然是以很小的速度转动。

以上两种情况都是 一个控制周内接收到小于等于一个脉冲。

采用总线控制时， 情形差不多。

 

 

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bookujs2005

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发表于：2009-03-06 21:46:01
13楼
采用位置环时， 数字脉冲输入和总线位置给定指令输入区别不大。但是采用总线时，伺服可以速度控制， 有上位数控系统进行位置闭环。
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波恩

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发表于：2009-03-07 08:38:33
14楼
“数字脉冲输入和总线位置给定指令输入区别不大”———不是差不多，而可能是差很多！采用总线的目的不仅仅是传输位置指令，更重要的目的是通过总线完成控制器和驱动器之间，以及多个驱动器之间的指令同步。没有同步机制的总线协议恐怕就真的和脉冲接口没有二致了.
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碧海潮生

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发表于：2009-03-07 08:57:01
15楼

对于使用者来说，只要实现同样的功能，当然是选择最方便最经济的实现形式

所以通过脉冲来控制位置才会变的普遍和经济，何必去考虑发挥什么伺服的优势，这就是使用脉冲控制的真正原因

就像武侠里面，无论多么华丽的招式，无论多么精深的功夫，只要能杀人就是好功夫

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bookujs2005

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发表于：2009-03-07 10:49:03
16楼

我只是说对单个伺服驱动器是一样的， 对整个系统当然是不一样的。楼主的问题是对单个驱动器的问题。总线控制，难于实现的还是上位数控系统， 对伺服驱动器而言， 只是从机， 跟随给定指令，最多是个半位置闭环，差补等运算由上位数控系统完成。

做总线的伺服控制器， 只是在伺服控制器中实现总线从机， 我的理解是和脉冲输入的差别不大，多伺服同步、多轴差补等都是由上位数控系统完成的。

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波恩

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发表于：2009-03-07 13:54:37
17楼

“所以通过脉冲来控制位置才会变的普遍和经济，何必去考虑发挥什么伺服的优势，这就是使用脉冲控制的真正原因 ”———说得不错！不国只要大家留心对比一下日系通用伺服和Fanuc和三菱的数控系统及三菱高端运动控制器所配套的伺服就可以明白，日系的数控和运控体系根本不用脉冲接口的通用伺服，Fanuc用的FSSB光纤接口，三菱数控用的是MachNet光纤接口，三菱运控用的是SSCNET III光纤接口。国人被日系傻瓜伺服毒害了十几年，却自以为这就是适用为本的国情，可悲啊！

 

对于一个总线接口的运控系统而言，总线只是传输介质，在链路层和传输层它只需解决数据帧格式、传输和刷新率以及网络同步等，应用层协议则需要在主站（一般为控制器）和从站（可以是驱动器或智能I/O）的应用级功能模块去处理，而且一般可独立于总线的具体类型。比如CANopen，既可以在CAN上跑，也可以在Powerlink，EtherCAT上跑；SERCOS应用协议既可以在SERCOS定义的RS485、650nm塑料光纤或CAT-5双交铜缆以太网上跑，也可以在EtherCAT上跑。

 

作为从站接入网络的伺服单元与脉冲接口伺服的区别除了指令来源和模式之外，最主要的不同就是与主站和其它从站之间的等时同步能力，不具备这种能力的网络接入可能就真的和脉冲接口每什么区别了！民族伺服产业的发展及其在运控领域的应用决不可能永远构架在不伦不类的脉冲接口上。

 

当然了，作为一种经济适用的接口形式，脉冲接口伺服也会长期存在下去。

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dlander

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发表于：2009-03-11 19:34:19
18楼
引用zhushanqiao 的回复内容:

驱动器高端不高端恐怕和力矩模式没有关系吧，至于说网络通信方式倒是目前高档驱动器的共识。至于说脉冲模式相对于模拟量方式对于使用者来说要求更低，更容易实现。


不是指驱动器高不高端，而是应用方式的高低。毕竟，电流环的带宽要高于速度环，这应该是共识吧！

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竹山桥下车

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发表于：2009-03-11 20:54:40
19楼
我不是太了解你的意思。你的意思是不是说力矩模式比速度和位置模式要高档？呵呵，小弟才疏学浅，这倒真的不知道了。能不能讲解一下？
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dlander

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发表于：2009-03-19 10:02:02
20楼

互相学习。从事的行业较少，我是从上位控制角度看，如果驱动器用力矩环，上位的控制要会比较高。软硬件条件就必须很高才行！ 

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