有关直线电机的问题^_^ 点击:2625 | 回复:78



春天的地铁

    
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发表于:2007-04-01 11:07:00
楼主
    我们购买了一套PARKER直线电机驱动平台,目前在试安装、运行单独一根轴中出现了一些问题:
    上电之后驱动器左灯红,右灯灭,按照说明书此时是驱动器未使能或者是驱动器错误,此时电机平台用手可以推动;
    将I/O口pin1、pin2设置跳线,使能之后左灯为绿,右灯灭,此时提示是drive ready,电机平台仍然可以推动,软件输入指令:自动运行,电机无反应。
    以上操作都是在按照说明书提供的express setup安装方式进行安装,用相关软件进行配置时,选定了具体电机型号,具体参数未作调整,选择download editor时可以传输,当选择upload editor时提示操作延时,



章熙玥

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发表于:2007-04-27 12:01:00
41楼
都貌似专家。
直线电机优点除了高速高加速度之外,还有很重要的就是低速高精度。某些场合可能需要非常小的步距,假设选5nm的直线光栅,1m/s的速度,反馈脉冲频率就是200M,试问什么驱动器或者控制器能接收?能接收15M频率的已经算很优秀的控制器了。

波恩

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发表于:2007-04-27 14:31:00
42楼
"都貌似专家"指责得似乎很深刻。

“直线电机优点除了高速高加速度之外,还有很重要的就是低速高精度”完全赞同!只是在5nm的分辨率时,传感器系统还会继续采用脉冲式接口吗?如果把一切出发点仍旧停留在脉冲概念上,也就不要再指望控制器的“优秀”了。

章熙玥

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发表于:2007-04-27 17:46:00
43楼
只是在5nm的分辨率时,传感器系统还会继续采用脉冲式接口吗?如果把一切出发点仍旧停留在脉冲概念上,也就不要再指望控制器的“优秀”了。
说的没错,那就1Vpp形式好了,以下是某号称优秀控制器系统的说明:
The maximum sine-cycle frequency input is approximately 8 MHz (1,400,000 SIN cycles/sec), which gives a maximum speed of about 5.734 billion steps per second.
大家算算,能多快。

波恩

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发表于:2007-04-27 18:13:00
44楼
没看明白其中的 “8 MHz ”与括号中注释的“1,400,000 SIN cycles/sec”是什么关系。

至于“5.734 billion steps per second”与“大家算算,能多快”之间仍缺乏一个step对应的物理分辨率,所以还算不出来。

从“5.734 billion steps per second”与“1,400,000 SIN cycles/sec”可以算出系统的电子细分倍率为4096,这确实是一个不低的商用指标。如果栅距为20um,则检测速度会高达28m/s,超高了,不过此时的细分后分辨率恰好是4.88nm,约合5nm.

踏沙行

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发表于:2007-04-27 22:53:00
45楼
1,400,000 SIN cycles/sec??
高分辨率的的确更多的采用sin/cos形式,一秒140万的确厉害.但是不知道这个是不是做了倍频后,得到的呢?
晚辈,还真是不知道,希望指教

刘岩利

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发表于:2007-04-28 08:28:00
46楼
“假设选5nm的直线光栅,”
这还真有挑战性啊,5nm的光栅,这样的移动平台,我只在将他老人家放在***所的超静台上,才能看到稳定的读数。

频率高到一定的程度,方波的传输都是大问题,正余弦输出的编码器应该是最可行的方案了。

春天的地铁

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发表于:2007-04-28 11:06:00
47楼
........呃,俺这里用的是renishaw的0.1个微米的光栅

春天的地铁

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发表于:2007-04-28 14:22:00
48楼
我想当时选型的时候应该考虑到了匹配问题^_^:
如果单纯是发脉冲的话,控制卡输出最高频率到3M,按照预期0.1微米的精度,这样速度最高就是0.3,问题是伺服驱动只支持到2M,我想出现丢步的原因就是在这里^_^
至于光栅,按照电机预期最高速度和光栅的精度匹配,反馈到伺服驱动有3M的频率,遗憾的是驱动器接编码器输入最高也只支持到2M^_^,
如果控制卡接编码器反馈的话可以到16M,所以我在想,如果把位置环移到控制卡上^_^,是不是有些帮助^_^

波恩

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发表于:2007-04-28 14:58:00
49楼
未必有帮助,伺服的速度环也需要反馈,但是如此一来,就还是被限制住了。

老鼠杰利

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发表于:2007-04-28 17:36:00
50楼
    关于直线电机的最高速度,好像大家都认为应该很高才对。可我们却碰到过有些型号的直线电机,速度确实不高,年初给一个客户调试的时候,只能达到0.5米(按照行程和实际输出推力计算应该远超过这个数值),后来更换了电机(实际输出推力差不多)才达到2米/秒。但具体是怎么来确认电机的最高速度,厂家给出的解释也不明确。最后更换电机的钱还是我们出的。

    关于章熙玥说的这种系统,我想应该是采用特殊的处理方式吧。我们现在手头有一款平台的资料,介绍很简单(跟厂家要也没要到详细资料):激光干涉仪做反馈,分辨率为31皮米,平台的动态跟踪误差是5nm,最高速度2m/s。到现在也不知道是怎么做的,也不知道是用在什么地方

波恩

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发表于:2007-04-28 17:58:00
51楼
直线电机本身可以达到的最高运行速度取决于驱动电压和电机的反电势设计。而直线电机运动系统的最高速度,就还会受到反馈环节带宽,控制环节处理能力,控制接口形式和带宽等等的限制。
    本人赞同“章熙玥”关于直线系统不仅仅看高速度,也应该看高精度和低速平稳性的观点,虽然一看到直线电机首先会让人联想到的往往是高速度。
   “老鼠杰利”最后说的平台,其最高速度2m/s,不仅取决于激光干涉仪的测量能力,其实雷尼绍的最新激光干涉仪的最高测量速度已经高达6m/s,也取决于控制器在如此细微的分辨率下的运算能力。至于用途,估计只有半导体,MEMS,生物芯片等高新领域或国防航天的什么地方有用了,用的起。

春天的地铁

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发表于:2007-04-28 18:16:00
52楼
.........激光干涉仪,俺就是没有激光干涉仪,所以现在只能完全相信光栅的精度

刘岩利

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发表于:2007-04-29 07:53:00
53楼
遗憾的是驱动器接编码器输入最高也只支持到2M^_^,
那么,你的电机也就只能到0.2m/s了。

春天的地铁

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发表于:2007-05-28 19:00:00
54楼
好久不来了哇^_^,嘿嘿,又有问题了,
现在用示波器接到加速度传感器上,得到的波形总是先有一个较高的加速度,然后就在低加速度上不停的振荡,总不能达到那种一个加速上去,然后平稳运行..........
这个也是因为伺服参数调的不够好的原因么?

波恩

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发表于:2007-05-28 19:32:00
55楼
静止时加速度传感的输出波形如何?如果只是运行态如此,那么就是电机的实际运行状态不够平稳了,也许是参数问题,也许是指令不够平滑的问题。

刘岩利

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发表于:2007-05-28 22:46:00
56楼
不可能绝对的平稳,调整参数应该可以改善,但是,也要看你目前达到上程度了。

春天的地铁

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发表于:2007-05-29 22:57:00
57楼
如果行程小一些,振荡的就弱一点
行程大的话,从最高的1.5个G下来,大概一半的加速度反复振荡,然后到停止之前有个很强的5G的减速度

春天的地铁

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发表于:2007-05-30 09:53:00
58楼
.......现在还有个问题,前面试的时候一切正常,现在只给工控机上电,一个轴马上就有一个十伏左右的正弦信号出来;
再调几次之后,发现控制卡给脉冲出来,但是示波器上已经么的信号了............是不是我的接口卡已经坏掉了

波恩

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发表于:2007-05-30 12:16:00
59楼
不知行程小,是不是加速度也小?
“停止之前有个很强的5G的减速度”说明运动规划有问题,至少不够平顺。
“十伏左右的正弦信号”是谁给出的?
“发现控制卡给脉冲出来,但是示波器上已经么的信号了”建议确认接线,乃至卡本身。

春天的地铁

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发表于:2007-05-30 14:21:00
60楼
回复波恩版主:行程小,加速度并不小,只是后续的振荡过程弱很多,5G的减速度是我程序里给定的^_^,嘿嘿,加速度给定的也是5G,只是达不到,不知道原因在哪里?
后面的问题我通过卡的主复位解决了,因为这个卡刚刚还做过另外一个程序的外部时钟信号,我想会不会是这个原因,导致内部的时序乱了?

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