谈谈伺服电机速度的给定问题: 点击:8912 | 回复:55



刘志斌

    
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发表于:2012-12-01 13:53:35
楼主

谈谈伺服电机速度的给定问题:

1、伺服系统控制电机速度靠速度环

2、电机的速度,直流电机决定电压的高低,交流电机决定频率的高低;

3、所以速度环的调节器输出端控制的是交流电机的频率,或者是控制着直流电机的电压;

4、速度环是如何检测电机速度的?应该说速度的检测靠编码器;

5、因为 编码器的反馈脉冲频率=编码器的解析度×电机速度

    所以电机的速度与编码器反馈脉冲频率成正比

6、也就是说,速度环检测反馈的是编码器脉冲的频率

7、那么要给定电机速度,必须给定编码器脉冲的频率;

8、只要给定编码器脉冲的频率,就给定了电机的速度;9、在操作面板上没有编码器反馈脉冲频率的设置,只有指令脉冲频率的设置,就是楼主说的S1

10、因为  电子齿轮比=编码器解析度/周指令脉冲数,

      所以   周指令脉冲数=编码器解析度/电子齿轮比

      所以   周指令脉冲数×电机速度=编码器解析度×电机速度/电子齿轮比

     又因为 周指令脉冲数×电机速度=指令脉冲频率、编码器解析度×电机速度=编码器脉冲频率

      所以    指令脉冲频率=编码器脉冲频率/电子齿轮比

      所以设定指令脉冲频率,就是设定编码器脉冲频率,就是在速度环设定电机速度

11、这样我们的结论是,用户只要在操作面板上设定指令脉冲频率S1,就是在速度环上设定电机速度!

12、用户只要在操作面板上设定指令脉冲频率S1,就是在速度环上设定电机速度! 不改变已经设定好的脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲数;

13、那么指令脉冲频率的上限就是位置环计数器额定计数频率(或者就是大家说的PLC发脉冲额定频率);

14、那么指令脉冲频率的上限,对应的就是电机速度的上限!

15、如何确定指令脉冲的频率?

1)指令脉冲频率=周指令脉冲数×电机速度;

2)带入电机速度(r/s),就可以算出指令脉冲频率

 

 




刘志斌

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发表于:2012-12-06 11:49:44
21楼

引用 ShowMotion 的回复内容:

……我假定您讨论的是关于位置模式下的速度给定,…… 对伺服系统而言,执行过程中的速度给定是依赖于您的位置脉冲给定和位置环控制算法的,不是让您想怎么给就能给定的,也是被封装于位置环路内部的中间变量,……


1、你的意思是,“执行过程中的速度给定是依赖于您的位置脉冲给定和位置环控制算法的,不是让您想怎么给就能给定的”;

2、如果是这样,伺服说明书上就不会有关于电机速度相关参数的设置,用户只要按照说明书的要求设置“位置脉冲给定”就是了;

 

ShowMotion

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发表于:2012-12-06 11:58:41
22楼
伺服的工作模式一般有:位置模式、速度模式、转矩模式、全闭环位置模式,您是想讨论的是哪个模式的输入给定?

刘志斌

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发表于:2012-12-06 11:59:35
23楼

3、“被封装于位置环路内部的中间变量”,用户还是不会接触到的;

4、具体问题还是具体说:

1)例如网友提出,他根据说明书设置了“指令脉冲数”S2,就是你说的“位置脉冲给定”;

2)例如网友提出,他根据说明书设置了“指令脉冲频率”S1,这时电机速度与S1的大小设置而不同,网友问S1脉冲频率的设置是不是伺服速度的设置?

5、你觉得“S1指令脉冲频率”的设置是什么物理参数的设置?

ShowMotion

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发表于:2012-12-06 12:09:33
24楼
那我确定您说的是位置环给定了。控制位置环给定脉冲的频率确实可以间接的控制速度,但一定要工作在位置模式下。您的标题需要改一下了,这个速度必定是封装在内部的,您调的是是位置环的输入给定。

刘志斌

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发表于:2012-12-06 13:41:51
25楼

引用 ShowMotion 的回复内容:

伺服的工作模式一般有:位置模式、速度模式、转矩模式、全闭环位置模式,您是想讨论的是哪个模式的输入给定?


1、伺服的工作模式,是个设计的问题,由设计者的思路来决定;

2、我说的速度给定,与模式无关,是所有模式公用的原理及参数间的关系;

3、如果某种控制方式,不需要设置伺服电机的速度,我说的参数关系依然存在!

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:02:41
26楼

引用 ShowMotion 的回复内容:

那我确定您说的是位置环给定了。控制位置环给定脉冲的频率确实可以间接的控制速度,但一定要工作在位置模式下。您的标题需要改一下了,这个速度必定是封装在内部的,您调的是是位置环的输入给定。


1、我说的伺服电机速度给定,与你说的位置环给定是两码事;

2、位置环给定,就是我说的指令脉冲数的给定;

3、那么脉冲当量、周指令脉冲数、电子齿轮比、的设置,是所有控制模式都必须有的设置;

4、我说的伺服电机速度的给定,是速度环的速度给定,如果某种控制模式速度的给定是内部给定的,不需要外部设置,那就不设置;

5、我说的伺服电机速度的给定,是速度环的速度的给定,如果用户可以通过速度环给定速度,那就可以依此参数关系给定,而且要求怎么给定,就怎么给定,它都不会改变我说的原理和参数关系;

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:09:06
27楼

6、“您的标题需要改一下”,为什么要改?改什么?

7、我说的那一句话不符合速度环的工作原理和参数关系?

8、即就是内部给定,不需要外部设置,我说的速度环的工作原理与相关参数间的关系也是正确的,也是存在的;

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:22:59
28楼

引用 ShowMotion 的回复内容: 

……伺服电机无论是直流的还是交流的速度控制原理都是控制反馈速度与给定速度速度一致,理想速度差为零,伺服速度的实现就是追求速度误差为零结果。

……

1、“速度控制原理都是控制反馈速度与给定速度速度一致,理想速度差为零,”,这一句话是错误的;

2、速度环的给定速度是目标控制速度,检测反馈的速度是伺服电机的实际运行速度;

3、只有实际速度达到目标控制速度时,反馈速度与给定速度一致;

4、是否存在速度差,与速度环的PID控制模式有关,P控制是有差控制,I 控制是无差控制!

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:36:07
29楼

引用 ShowMotion 的回复内容: 

……对外界而言都是给定速度值,驱动器来实现电压和频率的不断调节。


1、速度环控制的是伺服电机的电压、频率,从而控制伺服电机的速度;

2、速度环的环,就是要有实际运行速度的反馈,实际运行速度的检测和反馈可以是模拟信号,也可以是编码器的脉冲频率这样的数字信号;

 

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:38:34
30楼
3、如果实际运行速度的检测和反馈是编码器的脉冲频率这样的数字信号,那么给定也必须是脉冲频率的数字信号;

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:45:38
31楼

4、这是因为,“只有同类信号才可以比较”的原理决定了的;

5、我主楼说的就是速度环检测和反馈是编码器的脉冲频率这样的数字信号时,速度给定的方式和计算方法!

6、不管是外部给定,还是内部给定,都必须把电机速度值转化为脉冲频率

时空——王者之师

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发表于:2012-12-06 14:46:27
32楼
 15、如何确定指令脉冲的频率?

1)指令脉冲频率=周指令脉冲数×电机速度;

2)带入电机速度(r/s),就可以算出指令脉冲频率

有没有电子齿轮带入?

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:49:15
33楼

7、如果外部设定电机速度值,那内部也要将外部设定的速度值计算转化成脉冲频率,然后才能给定速度环!

刘志斌

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发表于:2012-12-06 14:57:16
34楼

引用 时空——王者之师 的回复内容: 

15、如何确定指令脉冲的频率?

1)指令脉冲频率=周指令脉冲数×电机速度;

2)带入电机速度(r/s),就可以算出指令脉冲频率

 

有没有电子齿轮带入?


1、指令脉冲频率=周指令脉冲数×电机速度=编码器周反馈脉冲数/电子齿轮比×电机速度

2、由指令脉冲频率换算编码器周反馈脉冲频率,要用电子齿轮比!!!

3、如果只有指令脉冲,没有编码器的脉冲,就没有换算,就没有电子齿轮比的代入;

刘志斌

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发表于:2012-12-06 15:00:04
35楼
4、如果有指令脉冲与编码器的脉冲的换算,就要有电子齿轮比的代入,因为电子齿轮比就是它们的换算率;

ShowMotion

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发表于:2012-12-06 16:01:03
36楼

刘老师:我来举个例子:

我们在高速上开车,肯定不能违章对吧?比如某高速公路路段指示牌规定车速不能超过120公里每小时.

我在开车时只关注公里时速表超了速没有。

您可能需要根据您轮子大小、传动轴的齿轮半径、档位参数、皮带的齿轮比。。。查看1档你发动机转速必须是多少转,2档你的转速必须是多少转,3档。。。4档。。。5档。。。

您觉得应该选择那种合适?

刘志斌

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发表于:2012-12-06 16:32:56
37楼

引用 ShowMotion 的回复内容:刘老师:我来举个例子:我们在高速上开车,肯定不能违章对吧?比如某高速公路路段指示牌规定车速不能超过120公里每小时.我在开车时只关注公里时速表超了速没有。您可能需要根据您轮子大小、传动轴的齿轮半径、档位参数、皮带的齿轮比。。。查看1档你发动机转速必须是多少转,2档你的转速必须是多少转,3档。。。4档。。。5档。。。您觉得应该选择那种合适?


1、你觉得网友的伺服,要求设置指令脉冲频率S1,是“3档。。。4档。。。5档。。。”哪一档的速度?

刘志斌

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发表于:2012-12-06 16:46:41
38楼

2、我觉得你说给定速度,就直接给定速度值,就相当于你不看速度表,而是头伸出玻璃窗看车轮子,因为你不相信速度表的显示的转速;

 

ShowMotion

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发表于:2012-12-06 16:58:53
39楼

引用 刘志斌 的回复内容:2、我觉得你说给定速度,就直接给定速度值,就相当于你不看速度表,而是头伸出玻璃窗看车轮子,因为你不相信速度表的显示的转速; 


刘老师:还是那么可爱。

我是关心公里时速表而不关心发动机转速表;

您是不关心公里时速表,关心档位和发动机转速表,还要记忆力好,记错了可不好。

不知道我到您这个岁数有没有您这样热情,很是佩服!

刘志斌

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发表于:2012-12-06 17:17:06
40楼

1、凡是在用户界面要设置的参数,就不是你说的中间内置变量,内置参数及其计算谁也别想见到;

2、你说设定速度,不用设定脉冲频率,直接输入电机速度值,这不是你、我说了算的问题,是伺服说明书说怎么设就得怎么设!


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