如何通过驱动器实现全闭环控制 点击：7820 | 回复：75
发表于：2008-10-30 20:34:30
楼主
如题
一般来说位置控制给的是脉冲和方向控制信号。伺服电机的驱动器中已经使用编码器的反馈信号进行了位置环和速度环的反馈，网上看的这样属于半闭环。那么全闭环是将编码器的反馈信号用来调整脉冲信号输入吗？
输入的脉冲信号是表示位置呢？还是速度呢？我觉得两个都可以表示。
那么脉冲表示的是位置的话，根据反馈信号调整脉冲那不就是调整下一控制周期的位置了啊？如果要调整的好点的话是不是要将反馈回来的差做一下PID调整呢？而不能只是简单点计算同一个控制周期的脉冲差值然后加到下一个控制周期的脉冲上了。
还有就是在启动阶段的脉冲误差是比较大的，计算得到的反馈脉冲和目标响应之间的差值就比较大。若是用这个插值加到以后的脉冲上的话，那不是很容易就产生不稳定了啊。
驱动器里实现的那个位置环到底有多不可靠啊？
一般来说位置控制给的是脉冲和方向控制信号。伺服电机的驱动器中已经使用编码器的反馈信号进行了位置环和速度环的反馈，网上看的这样属于半闭环。那么全闭环是将编码器的反馈信号用来调整脉冲信号输入吗？
输入的脉冲信号是表示位置呢？还是速度呢？我觉得两个都可以表示。
那么脉冲表示的是位置的话，根据反馈信号调整脉冲那不就是调整下一控制周期的位置了啊？如果要调整的好点的话是不是要将反馈回来的差做一下PID调整呢？而不能只是简单点计算同一个控制周期的脉冲差值然后加到下一个控制周期的脉冲上了。
还有就是在启动阶段的脉冲误差是比较大的，计算得到的反馈脉冲和目标响应之间的差值就比较大。若是用这个插值加到以后的脉冲上的话，那不是很容易就产生不稳定了啊。
驱动器里实现的那个位置环到底有多不可靠啊？
发表于：2008-11-06 20:28:57
42楼
这个要找自适应系统啊。。。看来还挺麻烦的，不看看书不行啊。不过前馈肯定跟系统模型以及估计扯到一起了。而驱动器和电机的系统模型是很难确定的。不知道我想的对不对？要是是的话这下要搞大了。。。
要是只是滞后，那电机走步就是精确的，没什么好调整的。因为电机肯定不是一直匀速跑，这样的话要是按照我老师的那种想法去调位置的话反而是越调越乱。
老师本来是做多轴同步的时候发现本来几个轴的位置应该是一样的，但是系统运行完毕后明显看见机械上的板不是一个位置了，然后就觉得是电机丢步了。看来这个问题应该是归于电机和驱动器响应的延迟啊。毕竟不同的电机的物理特性不一样，响应的延迟也是不一样的。刘老师觉得我说的对不对啊？
发表于：2008-11-09 08:16:26
52楼
感觉有点乱了，把问题从头捋一下：
您的老师，用脉冲/方向的控制信号，控制一组伺服做同步的动作，但是在动作全部结束后，发现实际负载位置不一致。这是您目前需要解决的问题。
实际的设备您没有见到过，也没机会见到了；您的老师认为，伺服自己会丢步，让您按照这个思路解决问题。这是您所面对的现实情况。
由于您面对的情况，您不需要真的解决问题，也不可能真的解决问题（至少没有机会证明问题被解决了）。
对于您要解决的问题，可能是由于干扰引起的信号传输错误所致，可能是机械传动误差所致，但是您已经没有机会在设备旁边分析、验证真正的原因了。至于“伺服丢步”的说法（所有卖伺服的人听到这句话都会用头去撞墙的），您的老师如此判断，您又没有机会从实践上反驳。不知道您的老师人品如何，为了毕业，为了学位，您是否有必要就把良心放在一边，认了这个理由？
要解决一个现实中不存在的问题，我不知道这对您是最容易的事情，还是最难的事情，反正解决方案不可能被证明失败，也不可能被证明成功。
如果您确实要求在驱动器的位置环上再加一个位置环，不要简单的把前一个周期的误差叠加到后一个周期中。从算法来说，他不能提前补偿下一个周期的误差，而且太简单，估计糊弄不过去，另外，这样太容易震荡了。您至少要做个修正比例系数。把系数设小一点，做个修正的样子就行了。最好把算法再设计的复杂一点。
发表于：2008-11-09 11:20:07
55楼
多谢刘老师，这绝对是在为我指点迷津啊。哪能说是教唆呢。
我面对的实际情况就是你说的那样。实际上实验室还有一套电机和驱动器，我做实验就是在那上面做的，只是是空载。所以真要说试验是可以做的，我也做过了。
伺服丢步的问题我也做过实验，但做的只是单方向的匀速运转，就是发固定个数的脉冲让电机运行，然后用单片机对反馈脉冲计数，结果说明电机没有丢步。这个结果也报告老师了。结果对他的决策似乎没什么影响。我也想撞墙。。。至于他说的那套系统是什么样，我这辈子是没机会见到了。
刘老师能当版主肯定是有多年经验的高手，要是您说这是一个不存在的问题那很可能就是一个不存在的问题。我老师现在的水品据对能说是一个管理者，从技术上讲也许是有些经验。但是现在他已经脱离技术了，很多项目都完全是靠好的电机和机械完成的，我觉得他对新技术的了解应该还是很有限的。因此从他的判断认为是对的那肯定是要做了，说服他好像挺难的。
由于还有实验设备，要验证还是有机会的。因此糊弄肯定是不行了，而且老师要的是实际的效果，他不会管中间是怎么样实现的。只是我觉得这种想法根本上就无从下手。个人认为，从理论上这种双位置环是行不通的。其中的因素主要是两位置环相矛盾，电机运转的延迟和响应情况不确定（这样周期反馈来修正就很难实现，控制信号和反馈信号基本是不能一个个周期对上的，即便是刘老师说的修正比例系数可能会使震荡减小点，但从实际的应用角度来看我觉得也只能是扰乱电机的运行，也只能是糊弄了）。
尽管开会时跟老师提到这些问题，可是真正讨论的时候老师就说具体的事情你下去在看看吧。这点最让我郁闷，不能解决问题的会开了有什么用。反正一直就跟我说框架。哎。。。痛苦。
再次感谢刘老师。
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