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系统控制方式请教 点击：1252 | 回复：18



zhaohong

    
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发表于：2006-05-17 14:33:00
楼主
现在想做一个速度控制系统，要求速度精度及平稳性比较高。
结构为伺服控制卡+电机+减速机（电机为速度模式）
不确定的问题是：控制卡的位置环用电机上的（驱动器输出）好，还是减速机后端的好呢？
因为我的目的是控制速度，如果是控制位置，我想应取自减速机的输出端。
请各位给些建议好吗？先谢过了。
我个人感觉，从减速机末端取好像意义不大
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刘岩利

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发表于：2006-05-17 18:17:00
1楼
"我个人感觉，从减速机末端取好像意义不大"
确实没有什么意义。

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voltage

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发表于：2006-06-29 14:24:00
2楼
我不知道你听说过双位置环控制没有,通常我们用一个编码器接到电机后面作为反馈,这个只能称之为半闭环控制,因为我们不知道负载是否也是和电机轴运动一致,如果减速机空隙太大了,或者连轴结打滑了,负载没有动,如果不用第二个编码器,我们就没办法知道,控制系统也是一样.所以看你对你的系统的要求了,如果对负载端的控制要求很严格,在输出端接反馈也是有意义的.呵呵,一点点建议
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刘岩利

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发表于：2006-06-30 06:47:00
3楼
对于最终负载，只有速度要求而基本没有位置要求，这种情况下，双闭环好象没有什么价值。
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麦克疯

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发表于：2006-06-30 07:42:00
4楼
有速度的精度和平稳性的具体指标吗？机械结构具体怎样？
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工控追求

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发表于：2006-06-30 10:36:00
5楼
同意刘老师的建议。一般的对于只有速度控制没有位置控制要求的系统首选的方法是控制电机。至于网友voltage所说的问题，在皮带传动系统中是经常出现的，但是，在减速机传动中电机与减速机的连接一般使用的是各型连轴器，只要不是连轴器的质量或系统超载运行，出现电机运行减速机不运行的几率低的可以不计。而且在减速机系统中，所产成的位置误差是固定在一定范围内的，它是没有累计误差的，所以，只要对位置控制没有精确的要求，在控制电机的同时同样可以得到不错的位置控制。
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zhaohong

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发表于：2006-06-30 17:11:00
6楼
感谢大家的关心。
结构为电机+住友减速机+涨套+负载，打滑是不会的了。
精度要求我举了例子，假设减速比为119：1
要求负载运行速度5度/秒，通过定时器定时2秒钟，实际负载角度误差要小于0.01度。该误差包括电机位置误差及减速机传动误差。
该测定方法为定时测角法。
不知大家有没有成功经验？
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刘岩利

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发表于：2006-07-01 21:35:00
7楼
实际负载角度误差要小于0.01度
那就是说，误差小于1分，那么我没有把握可以忽略减速机的误差影响。还是双闭环比较有谱。不过，1842本身不支持双闭环。前几天，在香港还特意向美国人请教了双闭环的问题。据那家伙说，他在美国的客户大概30%用到了双闭环功能。
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zhaohong

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发表于：2006-07-03 08:54:00
8楼
既然提到了这个话题，那么我刚好请教一个一直没有想通的问题。记得刘工说过，双闭环是指p，i,d取自不同的反馈，p来自于负载,i,d来自于电机。
如果我用1842做全闭环，使用p加前馈，那和双闭环在性能上有什么不同呢？实际中我调整p也可以消除静差。那么还有必要用双闭环吗？
对于双闭环的工作原理还是没想清楚。对于两个反馈通道的指令输入应该是相同的吧，如果存在传动间隙，那么主通道和辅助通道的返回脉冲数是不一样的。假设p消除了稳态误差，那么按理说i应该也没有输出了，但是由于取自不同的反馈，i还是有输出的，这怎么理解呢？
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笨鳥慢飛

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发表于：2006-07-03 09:45:00
9楼
雙閉環迴路我所了解應該針對位置控制
若你已使用全閉迴路系統 那只要將外接編碼器接回控制器就可
伺服電機編碼器需反饋給驅動器 這編碼器具有換相功能
雙閉迴路只能對最後位置監控 有誤差可補償 在過程不監控
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zhaohong

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发表于：2006-07-03 10:27:00
10楼
楼上你好，我所说的结构是
1、电机反馈接到驱动器上
2、同时电机反馈接到控制卡的辅助编码器接口上
3、并且负载反馈接到控制卡的主反馈接口上
不知道你说的双闭回路指的是否也是这种结构
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刘岩利

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发表于：2006-07-03 18:14:00
11楼
双闭环，相对于全闭环而言，可以减轻传动间隙、滞后带来的震荡；相对于半闭环，改善传动误差导致的负载定位误差。
至于在过程中是否监控，是个算法问题，对GALIL的控制器而言，是实时监控的（但是，还是这个问题，DMC-1842不支持这个功能，如果自己写，还是只关注结果简单一些）。
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笨鳥慢飛

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发表于：2006-07-03 19:40:00
12楼
上述對全閉迴路接法
雙閉迴路接法我不太熟悉 上次到北京 我曾與做雙閉迴路廠家(位置控制)有做過一些討論 針對其特性功能 結論"雙閉迴路只能對最後位置監控 有誤差可補償 在過程不監控" 
TO:劉班主
幫我定義 像外接編碼器 或光學尺 在全閉迴路 是通稱雙閉回路嗎
這樣的應用 做過很多 像標籤機 CCD影像量測
"双闭环，相对于全闭环而言，可以减轻传动间隙、滞后带来的震荡" 我有些迷糊
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zhaohong

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发表于：2006-07-04 09:14:00
13楼
这么说来，双闭环好像是一个算法实现的变增益控制。
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刘岩利

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发表于：2006-07-04 22:29:00
14楼
我不知道您接触到的是什么厂家，对于这个的厂家是如何定义和应用双闭环的。我就只能按照我的思路来描述了。
    所谓双闭还，是只两路位置信号反馈，控制器同时根据这两路反馈信号进行实时的位置闭环控制。
    通常，对于位置环，有全闭环和半闭环的区分：根据电机位置反馈称为半闭环，根据负载位置反馈称为全闭环。无论全闭环还是半闭环，都只是单闭环的控制。如果传动机构是理想的、绝对刚性的，这两种方式就没有区别了。不过通常的传动机构会有精度问题（丝杠的周期性误差）、间隙问题（减速机的齿隙）、滞后问题（皮带的伸缩）。
    由于这些问题的存在，在单纯的半闭环情况下，控制器不能知道负载的实际位置，那么控制也就无从谈起；在单传的全闭环情况下，虽然控制器知道负载的真实位置，但是，同样很难进行精确、快速的控制。对于前一种情况，相信很容易理解。后一种情况，只要找个皮带传动的机构做全闭环，把皮带调松一点，也就可以明白了。
    由于无论是半闭环还是全闭环，都有一定的缺陷，那么就把两个位置反馈都接到控制器上，构成双闭环，实现对负载位置的实时精确控制。
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笨鳥慢飛

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发表于：2006-07-05 16:10:00
15楼
TO:劉班主
昨天我又與他聯絡 從其接線方式與你所說是相同
常用控制方式有兩種 速度型控制 及位置型控制 自有控制器都是速度型控制器 所以我從未用過雙閉迴路 就我個人看法及經驗"双闭环，相对于全闭环而言，可以减轻传动间隙、滞后带来的震荡" 是有虞慮 在LCD4.5代視覺影像測長儀 他的絲桿用的無牙絲桿 精度很差 其精度完全靠光學尺回受 用的是三菱伺服 行程900MM 定位精度0.003mm(HP激光干涉儀實測) 這是相當難搞的案子 可以說考倒95%工控業 提共參考 也說明我的虞慮
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zhaohong

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16楼
大家好，好长时间以来，我还在考虑这个问题，也做过一些实验。就我的实验结果来讲，通常的全闭环在传动系统非线性情况一般的情况下也难以调的好，参数调高系统震荡，参数调低，响应性很差，我想在这种情况下，双位置闭环还是值得尝试的。只不过现在提出的双位置闭环还有一种说法，即驱动器设置为位置控制模式，把其看为一个角度比例环节，然后外面再加上一个位置全闭环控制器，该控制器调节为积分环节，不知大家是否有各这方面的尝试，是否有成功经验呢？
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老鼠杰利

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17楼
这么长时间了，你这个问题还没有解决吗？看来是一直想用现有的设备完成高难度的控制阿。这个确实比较难阿，建议你把性能差的东西换掉吧，要不想要做出来实在有难度。
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波恩

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18楼
你所做的东西应该理解为一个全闭环系统，不知你的减速器及其后续传动系统的性能如何？比如反向间隙，阻尼，死区，弹性变形等等，由于上述非线性环节的存在，势必影响全闭环的控制效果，出现你所描述的现象：“一般的情况下也难以调的好，参数调高系统震荡，参数调低，响应性很差”。就这一点而言，老鼠杰利的建议值得考虑！
位置闭环，做成双闭环的想法初衷不错，不过我认为有实现难度，通常的双闭环系统，是指内外环分别用2套反馈，内环（速度）用电机自带的反馈，外环（位置）用外加的高精度反馈。而内外都工作于位置控制的我尚未见过，而且对于伺服而言，你的位置指令怎么给呢？或者做某种加和运算？想不清楚.....
我倒是建议你把外环做成补偿，而不是闭环。
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