伺服电机以提高编码器的分辨率来呼悠客户的分析 点击:1841 | 回复:13



motionboy12

    
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发表于:2009-08-18 15:34:50
楼主

最近国内有很多伺服电机,驱动器公司都在盲目的开发什麽 20BIT; 22BIT的伺服系统。

这真是悲哀!

以ELMO 智能驱动器为例,其配2500P/R的编码器电机后其定位精度完全可以比安川 17BIT。而且有的特性更好。

以全球所有高端伺服厂家为列: 有谁是以单纯提高电机反馈元件来提高伺服性能的呢?

只要是行家都明白:只有软件做得不行的才会以编码器的精度来做弥补!

 




山东地瓜

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发表于:2009-08-18 15:45:59
1楼

同感                                                                        

 

daizhi

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发表于:2009-08-18 21:07:12
2楼
这话有点片面,软件做好了再加上高分辩率不更好吗?齐头并进早日追上欧美!

@Q

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发表于:2009-08-19 08:45:11
3楼

一些日系的17位等仅仅是 分辨率 而非 精度 ,从精度角度去讲,17位的有时的确与2500P(四倍频后相当于10000的分辨率)差不多,而对于驱动、机械的精度,是一样的重要部分。实际上要想提高精度,在机械上要投入的(尤其是加工控制与检测)会更大。

换一个高位数分辨率的编码器,其实是在产品宣传上或者争取政府资助最省力省钱的“捷径”了,这就是商业化、政治化而非技术化了。

qlizhiwei9

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发表于:2009-08-19 11:57:27
4楼

高分辨率有时是高精度的前提,对于精度问题有时可以通过测量来补偿校正,但是对于分辨率不够引起的误差,是没其他办法解决的。个人经验,编码器分辨率在100万以上最好,当然看自己的需求而定了。

波恩

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发表于:2009-08-19 12:16:30
5楼

不怕不懂,就怕无知!

 

《伺服驱动控制环中的编码器》 http://part.newmaker.com/art_19116.html

《满足伺服驱动高动态性能的旋转编码器》 http://article.cechina.cn/Servo_drive_to_meet_the_high_dynamic_performance_of_the_rotary_encoder.htm

有兴趣的朋友不妨看看以上两篇文章,虽然都是海德汉的产品推广文章,但是关于反馈分辨率与伺服性能的关系有这样一段总结:

编码器的分辨率和精度在很大程度上能提高电机的速度稳定性,同时,也极大地减少了电机电流的波动。电机运转时噪音小,产生的热量也会很少。

具体内容和原因,文中有详细论述,相信亲自做过伺服开发并深入思考过伺服问题的朋友一定会有清晰的判断。

有伺服有新中国

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发表于:2009-08-19 15:28:27
6楼
楼上真是一针见血!!

电工甲

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发表于:2009-08-20 09:53:51
7楼

波恩太猛了,支持。。。。。。

CHENNET

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发表于:2009-08-24 11:32:14
8楼
引用波恩 的回复内容:

不怕不懂,就怕无知!

 

《伺服驱动控制环中的编码器》 http://part.newmaker.com/art_19116.html

《满足伺服驱动高动态性能的旋转编码器》 http://article.cechina.cn/Servo_drive_to_meet_the_high_dynamic_performance_of_the_rotary_encoder.htm

有兴趣的朋友不妨看看以上两篇文章,虽然都是海德汉的产品推广文章,但是关于反馈分辨率与伺服性能的关系有这样一段总结:

编码器的分辨率和精度在很大程度上能提高电机的速度稳定性,同时,也极大地减少了电机电流的波动。电机运转时噪音小,产生的热量也会很少。

具体内容和原因,文中有详细论述,相信亲自做过伺服开发并深入思考过伺服问题的朋友一定会有清晰的判断。


 


 


文中都是以100us采样周期来进行计算的。实际上(以下数据来自网络):

伦茨伺服有如下数据:
  转矩环循环周期:62.5us,动态响应时间1ms
  速度环循环周期:250us,动态响应时间6-20ms/1000rpm
  位置环循环周期:250us

包米勒伺服有如下数据:
  转矩环循环周期:125us,
  速度环循环周期:125us,
  位置环循环周期:125us,
未给出动态响应时间。

安川伺服:
速度响应特性为400Hz,这个概念值指在电机转子惯量和负载惯量相同的条件下,速度达到稳态后(一般测试为额定速度)对电机速度加入扰动值使之偏离稳态值10%(这个百分比记不大清了),扰动撤消后系统自动恢复到设定值(也就是额定值)的时间长短,400HZ意味着每秒能做400次,单次响应时间就是为2.5ms。

三菱伺服电机:
MR-J3的速度环频率响应高达900Hz。
MR-J2S的速度环频率响应高达550Hz。

欧姆龙伺服电机:
伺服频率特性为250HZ的高速度响应特性。

松下伺服电机:
速度环频率响应高达500Hz。


EricControl

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发表于:2009-08-25 12:58:30
9楼

动态响应时间不光跟编码器反馈有关系,还跟电机有关系吧。

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发表于:2009-08-25 18:45:03
10楼

楼主说的在理, 情况属实。

2500线的编码器4倍频后是10000, 四对极电机的电角度分辨率是0.144度, 这个分辨率满足不了矢量控制相位角的要求吗?

如果是2500线的正余弦编码器, 可以差补到15位的精度,对伺服驱动器来说已经足够足够了。

的确, 国内的伺服厂家软件做不好, 只能整些其他的来弥补, 提高编码器精度是可以提高性能, 但关键是国内伺服厂家把编码器提高到17位就一定能把伺服的性能做好吗?

我觉得未必!!!!!

用事实说话, 下面的波形是某款伺服驱动器驱动小惯量电机(2500线编码器)空轴的情况下进行正负3000转速度切换的波形, 速度环带宽接近500Hz。

正负3000转切换时间不到20ms, 可以认为基本无超调。0速上升到3000转额定速度只有20ms不到(伦茨伺服“速度环循环周期:250us,动态响应时间6-20ms/1000rpm”, 可能测试条件不同)。

 

这个是在普通的PI控制器下实现的, 你觉得可能吗?

也许测一下你用的伺服驱动器, 比较一下这个数据。

测试条件:空轴,3倍过载, 驱动器默认参数

 

我觉得这个性能指标还有改进的空间, 但是不是通过提高编码器精度。

老狼

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发表于:2009-08-25 19:27:30
11楼

同感,好多厂家就是在忽悠客户,骗钱

奥诺交流伺服

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发表于:2009-08-31 19:37:03
12楼
好多厂家就是这样忽悠客户,咱是实在人,不忽悠

elek_cube

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发表于:2009-08-31 20:55:24
13楼

楼主其实分析得有点片面,伺服机的大多数应用都是在位置控制模式上,这就对编码器的位置精度非常敏感,而且对于楼主所说的20bit的伺服机这个概念很迷茫,只有绝对式编码器才用bit作为精度参数的,和增量式的应用领域完全不同,从没听说过什么伺服器是按bit来作为性能指标的,海德汉的插补型编码器能做到25bit的精度,楼主可以算下,如果是增量式的需要多少线来倍频。如果是速度模式,一个500线左右的增量编码器就能完成大多数应用了,也用不上绝对式这种奢侈品。


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