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模拟量可以实现位置控制吗？ 点击：3530 | 回复：24



菜鸟23

    
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发表于：2008-08-28 09:15:04
楼主

各位高手，小弟有个疑惑：因为刚接触自动化这个行业不久，之前我一直认为脉冲方向是实现位置控制，模拟量只能力矩、速度控制。现在听人说模拟量可以实现位置控制，是这样吗？那么数字量的可以控制速度、力矩吗？

如果模拟量可以实现，那是不是控制卡是模拟量输出的，对任何驱动器都可以控制？

是不是所有的放大器都要接控制卡才能工作。我的意思是，放大器不能直接通过接电脑来实现控制

谢谢了

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踏沙行

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发表于：2008-08-28 11:15:38
1楼

模拟量确实是用来实现力矩控制和速度控制。只是在采用速度控制的模式下，也能进行定位，需要通过编码器反馈来实现。不是么？位置模式下，可以通过脉冲频率调速；速度模式下，可以通过编码器反馈数量实现定位。

是不是所有的放大器都要接控制卡才能工作？   关键是看驱动器了。常见的日系通用交流驱动器是无法和电脑来实现的。但 如果把控制部分做在了驱动器里，那么可以通过电脑给控制器发命令来实现控制。

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游刃有余

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发表于：2008-08-28 11:16:32
2楼

模拟量可以实现位置控制，用模拟量控制放大器的输入就可以的。

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菜鸟23

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发表于：2008-08-28 12:04:45
3楼

TO 踏沙行

“只是在采用速度控制的模式下，也能进行定位，需要通过编码器反馈来实现。” 您的意思是要用光栅尺来实现位置反馈给控制器，对么？

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菜鸟23

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发表于：2008-08-28 12:06:36
4楼

TO 游刃有余 

“模拟量可以实现位置控制，用模拟量控制放大器的输入就可以的。”   您能说的详细些么？ 谢谢

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波恩

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发表于：2008-08-28 13:07:01
5楼

位置伺服系统之所以不用模拟量进行控制，其根本原因在于模拟量的有效分辨率，比如要求位置分辨率为1微米，则16位的模拟分辨率也仅仅能获得65.536mm的满量程控制能力，而机械设备的行程往往远大于这个范围，所以会用脉冲直接控制位置，或者根据编码器的反馈，以上位控制器控制速度伺服的模拟接口，实现位置闭环。

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菜鸟23

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发表于：2008-08-28 20:57:15
6楼

TO:波恩

“比如要求位置分辨率为1微米，则16位的模拟分辨率也仅仅能获得65.536mm的满量程控制能力”我能这么理解这句话么，如果位置分辨率是3微米，那么16位的模拟分辨率所能获得满程控制能力为3*65.536mm 对吗？怎么感觉模拟分辨率的一个脉冲就是它所要位置分辨率的精度？我这么理解对吗？

“或者根据编码器的反馈，以上位控制器控制速度伺服的模拟接口，实现位置闭环”对于这句，我的理解是：根据电机编码器的反馈给放大器，然后由控制器控制放大器速度模式控制电机的快慢？对吗？由于我是刚刚接触运动控制这个行业，所以有很多不明白，希望您能多包涵。 如果我的理解没有错这个应该就是模拟量的方式来实现位置控制对吗？ 不解的是为什么这样就可行呢？  谢谢！

 

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波恩

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发表于：2008-08-29 08:37:44
7楼

1.在工业现场，保证高精度的模拟传输是意见相当困难的事情，这里不仅有分辨率的问题，还有零点偏置和漂移问题，满量程的误差等很多难以克服的问题，所以位置控制系统多不才用模拟控制。

 

2.所谓上位控制器的位置闭环控制是指将电机的编码器反馈在传送到伺服驱动器的同时也传送至上位控制器，由上位控制器根据编码器的反馈和位置给定完成位置闭环调节，调节的结果以模拟量的形式传送给工作于速度闭环模式的伺服驱动器的模拟速度指令接口。

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柚子脑袋

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发表于：2008-08-29 08:55:28
8楼

学习学习学习学习。。。。

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ZJZC

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发表于：2008-08-29 09:00:39
9楼
呵呵；常用的光栅尺就是模拟量输出的；只是与脉冲控制的相比还有差距；
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老陕

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发表于：2008-08-29 09:08:29
10楼

目前数控系统中，除了部分采用总线控制驱动给定外，基本上所有中高挡系统均采用模拟量+编码反馈来实现定位控制，相对于脉冲控制响应速度有一定的损失，但是精度及可靠性有很大提高。

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波恩

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发表于：2008-08-29 09:20:47
11楼

错！

目前销售数控系统中，基本上所有中高挡系统均采用总线控制驱动给定方式（发那科， 西门子，海德汉，三菱莫不如此！），只用很少一部分还继续沿用采用模拟量+编码反馈来实现定位控制。

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笔笔名

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发表于：2008-08-29 09:55:04
12楼

《基本上所有中高挡系统均采用总线控制驱动给定方式》！

完全同意楼上所说的！！！

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菜鸟23

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发表于：2008-08-29 10:02:13
13楼

ＴＯ波恩：

再次谢谢您的回复，刚刚又仔细的看了一遍您和大家的回复，麻烦您看看我的理解的对吗。

 

１．如果要用模拟量来进行位置控制，驱动器就得采用速度模式，再由和上位控制器的位置闭环控制来实现。对吗？

 

２．如果是单纯的以模拟量来进行位置控制,由于模拟量的分辨率较低无法满足满量程的控制问题。

 

３．“比如要求位置分辨率为1微米，则16位的模拟分辨率也仅仅能获得65.536mm的满量程控制能力”对这句话还是有些不太能理解，那假如我位置精度只要３微米呢？

那么会有多少满量程控制力呢？

 

４．是什么原因造成零点偏置和漂移的呢？

 

问题比较多　辛苦您了

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踏沙行

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发表于：2008-08-29 10:58:33
14楼

２．如果是单纯的以模拟量来进行位置控制,由于模拟量的分辨率较低无法满足满量程的控制问题。

不是吧。因为只用模拟量控制的话，只能控制转速的，如果不采集编码器信号的话，你不知道跑到那里了啊。。。。 这个问题，有些象距离和速度的关系，上位机可以发模拟量控制速度，但必须有反馈信息确认目前走了多少距离。

４．是什么原因造成零点偏置和漂移的呢？

干扰。

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@Q

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发表于：2008-08-29 12:49:42
15楼

模拟量有多个概念：

全量程模拟量，速度模拟量，编码器一圈模拟量（旋变），编码器内一个脉冲周期的模拟量（sin/cos)。

问题与讨论，先确定概念。“听人家说的。。模拟量”是哪一个模拟量？

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波恩

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发表于：2008-08-29 14:21:50
16楼

to楼主：首先，应“@Q”的要求明确一下，在此讨论的模拟量是指控制器和驱动器之间的指令接口所用的信号量。

1. 应描述为：在上位控制器完成位置闭环的系统可以将位置闭环的调节输出以模拟量的指令信号形式送至速度伺服的模拟指令接口，令伺服以速度模式按模拟速度指令控制伺服电机，电机的编码器信号同时送至上位位置控制环节，与位置指令相比较，完成位置闭环。

 

2./3. 在量程较大的情况下，模拟量的有效分辨率很可能无法满足需求。如果分辨率为3um，则16的有效模拟指令自然可以满足3*65.536（约196）mm的行程控制能力。在此，模拟量指令的问题不仅仅表现在满量程的分标率问题上，还有模拟信号相对数字信号存在的零点偏置和漂移，满量程增益偏差等固有问题，如果关于这方面还有不明白的地方，建议楼主找一本数字控制理论方面书籍阅读学习。

 

4.造成零点偏置和漂移的原因很多，而且是模拟环节的固有问题，只可能缩减而无法彻底消除，建议楼主找一本有关运算放大器的教科书温习温习。

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菜鸟23

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发表于：2008-08-29 15:22:56
17楼

谢谢各位的解答，小弟的思路也有些清晰了

TO踏沙行：

“位置模式下，可以通过脉冲频率调速实现定位”这个也能用模拟量控制来实现定位对吗？

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jsxhb

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18楼
   xuexi!
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HBZYCS

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发表于：2008-09-07 14:54:13
19楼
可以实现，类似于电动调节阀
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超级用户

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20楼

可以 选择个种逻辑块编程实现

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