请教xy坐标测量平台运动控制系统方案 点击：2090 | 回复：50
现需要针对我们自己的设备开发一个专用的XY坐标测量平台，想就运动控制系统向各位高手们请教和一同探讨。
本系统需要测量1000mm*1000mm的正方形水平区域内每隔5mm精确位置上均匀分布的点阵处的物理量，所以设计了一个机械测量平台，X方向和Y方向都由电机来驱动滚珠丝杠，然后带动探头到达准确的位置并进行测量。
目前初步计算如下：选择减速器1：12 x轴驱动在上层，工作台大约20kg，y轴驱动在下层，工作台大约75kg
按减速比折算到电机轴上，x轴电机的惯量为0.154kg^2cm y轴电机的惯量0.156kg^2cm，
按减速比折算到电机轴上，并留1倍的裕量，得到x轴电机的输出力矩为1.37Nm，y轴电机的输出力矩为2.36Nm。
本系统要求1.位置一定要定位准确 2.尽量考虑节省时间（需要测量40402个点） 测量顺序是探头沿X轴方向逐点测量完毕，快速返回x轴方向运动的起点，再沿y轴方向前进5mm，然后再沿x方向测量，依次类推。
国外有同类研究设备，采用parker的步进电机来驱动，采用18000线的编码器来精确定位，找点耗时比较多，短的需要2-3秒找到一个点，长的需要10余秒，整个时间比较惊人，测4000多个点，大概需要10余个小时。还有就是采用光栅尺做精确定位，时间消耗也比较大。
目前，我们初步要求位置误差要小于0.1mm，尽量更好。测量时间大概控制在10个小时左右。我们目前也准备采用步进电机+光栅尺来做。想请教一下：
1. 找点的时候，肯定是根据光栅尺反馈算出步进电机需要走的步数，然后给脉冲。所以关心步进电机在高细分数下每步转动角度是否精确？如果不精确，那肯定需要花费很多时间来找到确定的位置点？每转步数选择为多少比较合适？
2. x轴回程时不需要测量，所以要求以能带动的最高速度返回 (x轴要求力矩和惯量都比较小)，来节省时间，我看论坛讨论国产大概最高只能600rpm，进口产品是不是矩频曲线更好，速度提高转矩下降不那么厉害？能否做到1200rpm，甚至2000rpm？工程能采用能到多少？
3. 三相混合式是否适合本系统？此外希望有经验的大虾推荐一下除了百格拉之外能性价比较好的国产步进电机？
4. 上位机准备用Labview做，所以还请推荐一款运动控制卡，目前比较倾向NI的产品。
大虾给个意见，此外抛砖引玉，也和论坛里的朋友们借这个项目共同学习探讨！我经验很匮乏，来这里向大家学习！
你了解的价格是否正确，500块的步进包含那些东西，5000块的又是哪些，要想比较一定要公平比较，就是性能价格比得比较。
有关伺服我也仅仅是一个使用者，不能肯定哪一家好或不好，但技术是在不停的进步，在变频技术通用以前，大概直流调速很通用，而今天，许多直调已经改为变频调速。变频器以前中国人只认日本，现在国产不少了。如果说谁家的好，我的看法是你用的就是好的。
价格优势：早期的数控步进首选，今天的数控有几台步进。一个实验室不可能对技术的变化反应迟钝。国内伺服生产厂家也不少，如果你希望国产化，中国的伺服厂家会全力支持你，你可以把想法和他们谈谈，估计你的收获远大于你我之间的交流。
可以说 国外大实验室也是采用步进的方案的原因是：他们不必像你这样考虑设计制作，他们只考虑使用，自然有人准备：资金，采购。所谓成本一定有专业人士和算过，也有可能是他们已经制作了无数台这样的设备，正准备高价卖给某些官僚资本家。
光栅尺的利用：现在配套光栅尺的数控可能还有很多，我修过几套卷板设备，最后把光栅尺换为选编，原因是设备震动，灰尘。简单的结构可能是可靠的结构，两点之间直线最短，参考一下数控冲床的送料结构设计，
我说的价格都是步进电机+驱动器的价格，步进电机保持转矩在2Nm左右的。特别是北京那一家国产的产品说明和百格拉一模一样，除了没提温度能达到180度，其他的性能都标注的一样。比如：a. 采用交流伺服控制原理，具有交流伺服电机运行特性b. 几乎无共振区、无爬行、无噪音c. 三相325V高压驱动，大大提高了高速扭矩；d. 满负荷、10000步/转时能平稳运行和精确定位；e. 电机的扭矩与电机每步转速无关；f. 最高转速3600转/分，空载启动速度4.7-8.0转/秒；
因为我们这个项目是非商业，纯属科研，根据我们的测量要求自己做自己用，国外实验室也是一样，一家一台，要是真是有成型产品，我们就买了，毕竟我们的重点不在研发测量设备上，这些外围产品，基本都考虑有商品化的就买，没有的才考虑自己做。
山东大哥的建议非常感谢，我上个星期也花了时间调研伺服电机，可能调研的不是很充分，此外论坛上还是全面一些。和经销商谈过，有一些也没有什么工程经验，单纯就是卖东西的；再牵扯到商业利益，可能观点也会片面。所以想到这里来听听大家的意见。最近我会进一步就伺服还是步进再向经销商请教。
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