运动控制卡连接伺服电机的一般步骤 点击：15764 | 回复：125
发表于：2006-07-06 18:19:00
楼主
最近看到不少人提出控制卡与伺服电机连接时的基本问题，这些显然都是应该由控制卡的技术支持人员来解答的。下面是我给我的客户写的《控制卡以速度方式控制伺服电机的一般步骤》，为了避免广告的效果，尽量不涉及卡的具体型号，而且控制卡的品牌型号不同，具体的接线和指令也不同，甚至某些功能，不一定每种控制卡都支持，大家参考吧。
1、初始化参数
在接线之前，先初始化参数。
在控制卡上：选好控制方式；将PID参数清零；让控制卡上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。
在伺服电机上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。比如，松下是设置1V电压对应的转速，出厂值为500，如果你只准备让电机在1000转以下工作，那么，将这个参数设置为111。
2、接线
将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，电机和控制卡（以及PC）上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置
3、试方向
对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或电机上的参数，使其一致。
4、抑制零漂
在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。
5、建立闭环控制
再次通过控制卡将伺服使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时，电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。
6、调整闭环参数
细调控制参数，确保电机按照控制卡的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这里只能从略了。
1、初始化参数
在接线之前，先初始化参数。
在控制卡上：选好控制方式；将PID参数清零；让控制卡上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。
在伺服电机上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。比如，松下是设置1V电压对应的转速，出厂值为500，如果你只准备让电机在1000转以下工作，那么，将这个参数设置为111。
2、接线
将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，电机和控制卡（以及PC）上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置
3、试方向
对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或电机上的参数，使其一致。
4、抑制零漂
在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。
5、建立闭环控制
再次通过控制卡将伺服使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时，电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。
6、调整闭环参数
细调控制参数，确保电机按照控制卡的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这里只能从略了。
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发表于：2011-05-12 13:18:51
112楼
使用运动控制卡，如果驱动器是速度控制和转矩模式，驱动器除了功率放大功能，好要有对应的闭环的功能，比如说电流环和速度环的控制，PWM的调制等等；
你如果只想让驱动器成为简单的功率放大功器，这个需要控制卡的对应的功能。
因为我只熟悉PMAC，所以做一些说明：
PMAC的控制模式分为几种： 脉冲加方向模式，速度控制模式，转矩控制模式，正余弦控制模式，直接PWM控制模式
以Clipper为例，这些控制模式的切换只需要改变控制卡里的参数，一个控制卡端不需要做硬件改动可以胜任这几种模式。
其中正余弦控制模式和直接PWM模式便能满足你需要的简单的功率放大器的要求。
别的控制卡如何，欢迎介绍。
下面是PMAC培训材料中的驱动器进化图：
你如果只想让驱动器成为简单的功率放大功器，这个需要控制卡的对应的功能。
因为我只熟悉PMAC，所以做一些说明：
PMAC的控制模式分为几种： 脉冲加方向模式，速度控制模式，转矩控制模式，正余弦控制模式，直接PWM控制模式
以Clipper为例，这些控制模式的切换只需要改变控制卡里的参数，一个控制卡端不需要做硬件改动可以胜任这几种模式。
其中正余弦控制模式和直接PWM模式便能满足你需要的简单的功率放大器的要求。
别的控制卡如何，欢迎介绍。
下面是PMAC培训材料中的驱动器进化图：
发表于：2011-05-13 11:17:02
115楼
这个其实很难下个定义该在什么场合下用。
但一般说来，就我个人意见，直接PWM模式的效果会比速度和转矩模式好些；当然这个会有人有不同意见。
这种模式和正余弦模式下，伺服控制、转矩控制、换相控制都在控制都在控制卡里实现；
转矩模式下，只有伺服控制在控制卡里实现，输给伺服器的是转矩命令；
速度模式下，也只有伺服控制在卡里实现，输给伺服的是速度命令；
前三种都是闭环模式。
脉冲和方向，输给伺服的其实位置命令； 大部分是开环，少数闭环；
国内实际用的较多的是脉冲加方向；
闭环模式下大多用速度模式（这个好像是受一些国内经典教材的影响），本人建议用转矩模式。
如果是直接PWM驱动器，这种方式当然更好。
但一般说来，就我个人意见，直接PWM模式的效果会比速度和转矩模式好些；当然这个会有人有不同意见。
这种模式和正余弦模式下，伺服控制、转矩控制、换相控制都在控制都在控制卡里实现；
转矩模式下，只有伺服控制在控制卡里实现，输给伺服器的是转矩命令；
速度模式下，也只有伺服控制在卡里实现，输给伺服的是速度命令；
前三种都是闭环模式。
脉冲和方向，输给伺服的其实位置命令； 大部分是开环，少数闭环；
国内实际用的较多的是脉冲加方向；
闭环模式下大多用速度模式（这个好像是受一些国内经典教材的影响），本人建议用转矩模式。
如果是直接PWM驱动器，这种方式当然更好。
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