伺服脉冲当量的定义计算法 | |
1、如果认为“脈衝當量”的脉冲,是电机输入的驱动脉冲,也就是与伺服步进的一个步距相对应的脉冲; 2、那么脉冲当量,就是伺服电机每输入一个驱动脉冲,转过一个步距,工件平移的距离; 3、所以脉冲当量可计算如下: 1)减速比=伺服的转数/丝杠的转数; 2)工件平移的距离=螺距×丝杠的转数; 3)工件平移的距离=螺距×伺服的转数/减速比 4)伺服的转数=伺服输入的驱动脉冲/伺服每转一周的驱动脉冲数; 5)工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲=螺距/(减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数); 6)脉冲当量= 螺距/(减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数) 4、驱动脉冲数是多少? 1)驱动脉冲数=伺服转数×伺服每转一周的驱动脉冲数 2)电子齿轮比=驱动脉冲数/控制脉冲/; 3)驱动脉冲数=控制脉冲×电子齿轮比; 4)伺服每转一周的驱动脉冲数=伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比; 5)脉冲当量=工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲 =螺距/(减速比×伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比)
5、“脈衝當量=螺距/ (傳動比 X 編碼器解析度 X 電子齒輪比”是错误的: 1)脈衝當量与编码器的解析度无关; 2)脈衝當量只与丝杠的螺距、减速比、电子齿轮比、伺服每转一周控制脉冲数有关! 3)举例说,伺服的极对数不同,“当量”会不同的! 4)按照笨鸟的说法,当量与伺服没有关系的! 5)编码器的脉冲对控制脉冲只是个反馈的关系,与“当量”没有关系!
|
楼主最近还看过
1、讨论:
1)世界上有没有能在指令脉冲上准确启动、停车的电机或操作方法?
2)例如以上讨论的伺服理论,要求电机能在一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……
2、怎么样才能实现伺服控制:
1)交流电有过零的问题,所以交流电流可以以半周为一个脉冲,进行相关控制;
2)交流电机,有磁极、有相的问题,以极相组为单位换向,可以准确实现相带控制;
3)直流电机,以线圈为单位换向,可以以线圈槽为单位控制直流电机;
4)以上这些因素,就是我们对电机进行伺服控制的基本依据;
5)大家都知道,为了实现伺服控制的需要,人们早就发明了步进电机、脉冲电机;
6)实现伺服控制的核心技术就是能让电机步进,没有步进的电机不能实现伺服控制;
8、步进的伺服控制原理:
1)例如直流电机,以槽数为单位的一个脉冲电流,会使电机转子转过一个角度,这个角度=360/槽数;
2)例如交流电机,以极相组为单位一个脉冲电流,会使电机转子转过一个角度,这个角度=360/(极数2P×相数m);
3)虽然我们不能实现“一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……”,但是我们可以实现让直流电机一个电流脉冲时准确转过1/16周(槽数为16时);
4)虽然我们不能实现“一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……”,但是我们可以实现让交流电机一个电流脉冲时准确转过1/12周(极数为4、相数为3时);
5)当然步进脉冲电机,我们一个电流脉冲时可以准确转过1/36周等或更高;
6)这样,我们要实现工件的高精度平移控制怎么办?
7)我们大家都知道,仪表手动调节旋钮有粗调、和细调旋钮;
8)我们还知道精确测量工具千分尺;
9)这样我们就知道了用一个交流脉冲能准确转过1/12周的交流电机实现精确控制工件平移的方法:
①在电机与丝杠之间通过一个减速机传动,将电机转数提高,从而实现一个电流脉冲使丝杠转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周的准确控制;
②例如,一个4极3相交流电机,按照三相交流电的相序,每通入12个交流半周脉冲,转一周;
③电机与丝杠之间的减速比是500,就是说每通入12×500个交流半周脉冲电机转500周时,丝杠转一周;
④丝杠转一周,工件平移一个螺距6mm;
⑤这样我们实现一个交流电脉冲使丝杠转过12×500=1/6000周,工件平移1螺距/6000=6mm/6000=0.001mm的精确控制;
⑥我们的的确确实现了一个电流脉冲,工件精确平移了0.001mm;
10)再举一个大家天天看到的精确控制,看着时钟的秒针,请计算秒针每转过一秒360/60=6°,分针转过多少度?时针转过多少度?
11)计算秒针每转过一秒360/60=6°,分针转过1/10度,时针转过1/120度;
12)为了实现1秒的准确控制,人们用机械弹簧摆、重力摆、电子晶振等手段;
1、电机旋转一周的脉冲数到底怎样去计算?:
1)编码器的分辨率为131072,所以伺服转一周编码器输出131072的检测脉冲;
2)如果丝杠的螺距为5mm,要求输入一个指令脉冲时,工件位移0.001mm,那么要求伺服转一周需要输入的指令脉冲数为
5mm/0.001mm=5000
3)就是说,我们需要伺服转一周时,输给主控器的指令脉冲是5000个,每输入一个指令脉冲工件精确移动0.001mm;
2、电子齿轮比:
1)我们输入5000指令脉冲,伺服电机转一周,编码器转一周,输出131072个脉冲;
2)这样伺服转一周,编码器输出的检测脉冲与我们输入的指令脉冲的比131072/5000,这个比就叫做电子齿轮比;
3)我们输入一个指令脉冲,工件移动0.001mm,叫做指令单位,或者叫做指令脉冲当量;
3、我们在伺服操作控制时:
1)我们要先确定脉冲指令单位,或者叫指令脉冲当量,就是每输入一个指令脉冲,要工件移动多少!
2)指令脉冲当量(脉冲指令单位),是用户自主决定的,例如你可以确定为0.001mm,也可以确定为0.0001mm;
3)然后确定计算出伺服转一周,你需要输入多少指令脉冲,因为丝杠转一圈,工件平移一个螺距,这样伺服转一周输入的脉冲是:
伺服转一周输入的脉冲=螺距/(脉冲当量×减速比) (减速比=伺服转数/丝杠转数)
4)这样也就确定了电子齿轮比:
电子齿轮比=编码器解析度/伺服一周的指令脉冲
5)有了这个电子齿轮比,控制器就知道我们输入的指令脉冲与编码器检测的脉冲之间的换算关系了:
编码器的脉冲=电子齿轮比×指令脉冲
6)例如,我们要工件移动10.001mm,我们就输入指令脉冲数为
输入指令脉冲数=工件给定移动量/指令单位=10.001mm/0.001mm=10001(个)
7)控制器将其换算成编码器的脉冲:
编码器的脉冲=电子齿轮比×指令脉冲=(131072/5000 ) ×10001(个)
8)伺服运转,当编码器输出=(131072/5000 ) ×10001(个)脉冲时,自动停车,按要求工件移动10.001mm;
4、伺服主控器的其它控制作用:
1)当要工件移动的距离很大时,也就是控制器从你输入的指令脉冲计算分析出,伺服需要转动很多转才能到达目的地时,伺服控制中心会自动提高私服的转速,高速运行,当快到达目的地时,伺服速度会自动减小,缓慢到达目的地后停车;
2)也就是说,伺服控制的过程是 启动→加速→高匀速→减速→制动→停车;
3)当要工件移动的力矩平稳、大、小时,伺服控制中心还会自动控制电机电流,以适应力矩的控制要求;
4)控制中心检测电流大小,可以知道负载是否过载、重载或故障短路等,适时进行失速调节、报警、保护等;
5、伺服控制系统对伺服电机的要求:
1)一般功能:启动、停车制动、正反转;
2)调速的功能,速度闭环;
3)转矩控制功能,电流闭环;
4)最重要的功能是,在指令脉冲上准确启动或停车,例如指令脉冲是10001时,能在基点0精确启动,能在第10001个指令脉冲是精确停车!
6、讨论:
1)世界上有没有能在指令脉冲上准确启动、停车的电机或操作方法?
2)例如以上讨论的伺服理论,要求电机能在一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……