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请教:用编码器能否真的提高步进电机的运动精度? 点击：7574 | 回复：70



奔三十的男孩

    
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发表于：2007-03-08 18:49:00
楼主
打个比方,确良步进电机步进角1.8度, 30细分后0.06度. 编码器分辨率达0.01度. 那么,这么步进电机+编码器的闭环系统, 精度到底是0.06度,还是0.01度??????
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张雨桐

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发表于：2007-03-08 18:52:00
1楼
0.06度
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 18:55:00
2楼
假如,某个时候, 通过编码器的反馈发现步进电机离原定的位置还差0.03度, 此时电机要不走吧, 误差0.03度, 要走吧, 一小步是0.06度(当然,走不走得由控制策略定,这里只是打个比方), 还是误差0.03度. 那么, 此时, 编码器的精度到底有没有用???
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 18:56:00
3楼
谢谢雨桐的回贴. 我也是这么认为的, 但为什么我经常看到一些产品说, 他们通过增加编码器使步进电机转动得更加精确呢?  是他们在忽优我们吗?
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 18:58:00
4楼
如果加编码器不能提高转动精度, 那加编码器不就只有失步或过冲的报警功能吗?  为什么国外的一些公司把他们的步进电机+编码器说得这么牛呢????
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syney

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发表于：2007-03-08 19:25:00
5楼
哪个公司说的很牛的?   能给点资料看看吗 ?   我做过步进电机的闭环控制,咱们可以交流一下
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 19:26:00
6楼
可以啊. 资料我下载了,不过在公司的电脑里. 我明天发在贴上
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刘岩利

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发表于：2007-03-08 21:16:00
7楼
“为什么我经常看到一些产品说, 他们通过增加编码器使步进电机转动得更加精确”
在忽略道德问题的前提下，探讨一下步进电机闭环的精度问题。

    首先，列举一下造成电机精度问题的因素（电机以外的传动之类暂且不提了）：驱动电流细分不准早成的细分误差；电磁铁本身的磁滞造成的轴定位误差；电机本身内部磁极分布不准造成定位误差。
    用你的例子来说吧，当步进电机步进角1.8度, 30细分后0.06度，但是，由于上面提到的原因，你的实际精度要差于0.06度，很多时候，真正的误差会是0.06度的几倍。用编码器检测、进行闭环控制以后，可以让你的精度更接近0.06度。
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欧迪

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发表于：2007-03-08 21:43:00
8楼
楼上的说的很有道理，编码器在位置闭环控制中充当的是“眼睛”的角色，将所看到的报告给“大脑”由“大脑”进行比较及发送控制指令。说大大提高精度仅仅是玩文字游戏，若驱动及电机本身精度高于编码器，那编码器就真正成为一个报警器了。用编码器是为了修正控制及运动部分不可预见的误差，不是对精度的提高，而是减小误差量。
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欧迪

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发表于：2007-03-08 21:49:00
9楼
同样的道理，阿修罗的眼泪问题中提到的编码器分辨率为0.01度，是不是精度就是0.01度呢？！大家可以仔细考虑考虑！中国的文字太奇妙了，不小心是会上当的。
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 22:31:00
10楼
谢谢各位仁兄!
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 22:36:00
11楼
欧迪的这句"编码器是为了修正控制及运动部分不可预见的误差"真是精辟之至! 

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张雨桐

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12楼
编码器的作用;防止步进电机失步.
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-08 23:03:00
13楼
你的意思是, 编码器发现电机丢步以后, 短时间增大电机工作电流,把丢的步补回来???? 
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奔三十的男孩

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14楼
syney, 把你的邮箱留下,我把身头的一些微薄发给你, 我在这发不了图片.
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周公

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发表于：2007-03-09 18:26:00
15楼
‘编码器发现电机丢步以后,’不是‘增大电机工作电流’，而是添加脉冲‘把丢的步补回来’。精度是步距和细分决定的，编码器只是及时发现以便纠正，纠正过程还是其他电路完成的。
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奔三十的男孩

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16楼
打个比方,我的步进电机是控制液压阀的开度的, 某个时刻, 液压太大, 电机正常输出的扭矩不足以带动阀, 出现堵转丢步, 这种情况,,你添加脉冲有什么用, 扭矩也是一样不够大啊
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刘岩利

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发表于：2007-03-09 20:36:00
17楼
‘编码器发现电机丢步以后,’不是‘增大电机工作电流’，而是添加脉冲‘把丢的步补回来’。
这是单纯控制器的做法，这种做法，在运动中对丢步的基本没有作用。在运动中用编码器检测，根据反馈调整电流，不过，等到丢了一步，单靠电流也就找步回来了。
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周公

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发表于：2007-03-09 21:53:00
18楼
扭矩不够恐怕就需要改进系统结构了
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奔三十的男孩

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发表于：2007-03-10 08:44:00
19楼
我也是觉得, 如果发现了丢步, 必须调整电流. 
周公所说"扭矩不够恐怕就需要改进系统结构了", 固然也是有道理的,因为用步进电机在设计时都有考虑2-3倍的扭矩裕量. 但如果所扭矩从头到尾都是够的话, 只有留意下速度处理, 又何来丢步呢???
事实上, 虽然步进电机有扭矩裕量, 但往往会有些没预知的因素, 如传动中某个点有轻微发卡等, 会突然增大负载扭矩, 而使步进电机堵围或发卡.
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波恩

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发表于：2007-03-10 14:36:00
20楼
“步进电机在设计时都有考虑2-3倍的扭矩裕量”这个概念有问题，步进电机在设计上，为了将体积推力效率发挥到极致，几乎是不留余量的，也就是说，步进电机标称的额定电流所形成的定子磁通往往对应着所采用的硅钢片的材料特性拐点，因而增多电流，几乎对提高步进电机的推力没有什么帮助，因而可以认为，典型的步进电机几乎没有射门过载能力。
在这个问题上，步进与伺服是不可相提并论的。
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