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【求助】同样脉冲当量下，编码器分辨力对电机的控制性能有影响吗？ 点击：1226 | 回复：6



duguyijian

    
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发表于：2010-08-06 17:26:36
楼主

小弟刚接触伺服电机，有一个关于编码器的问题想请教下各位大哥。电机每转输出脉冲数不变（也即脉冲当量不变），电机编码器的分辨力不同（比如一个编码器为17位，另一个编码器为20位），对电机的控制性能有影响吗？如果有，是不是分辨力高的（20位）电机控制性能要好些？这其中的道理该如何去分析？

非常期待牛人的指导！

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波恩

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发表于：2010-08-07 09:33:52
1楼

高分辨率的反馈有利于细化速度检测能力，扩大速度环的动态范围，并提高速度环增益；同时，由于分辨率的提高，位置环增益可以得到有效提升。

不过这是必要条件，而非充分条件。

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伺服新手上路

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发表于：2010-08-08 17:09:54
2楼
这个问题我也一直想得到一个比较全面的答案，分辨率的高低要看对控制精度的要求，当然这与控制方式也密不可分。对于脉冲串控制方式来说，个人认为在编码器分辨率高于2500线以上在稍高速情况下定位精度上不会有很大提高，尤其是日系通用伺服。像波恩老师说的高分辨率的的反馈利于细化速度检测能力，可能电机的电流波动会显得更加稍小些，这些应该和步进电机的细分作用差不多吧？请各位赐教！
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波恩

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发表于：2010-08-08 20:28:12
3楼

分辨率高于20位的伺服如果配备的还只是脉冲串接口，意义确实不大。

但如果是网络接口，意义就大不相同了。位置精度在分辨率细到一定程度后已不再是关注的焦点，更需关注的是轨迹的平滑程度，和运行速度的平滑程度。在这层意义上，电流指令的波动在很大程度上取决于速度检测分辨率，当然了，此时电流环的有效检测分辨率必须足够细腻，否则仅仅是指令细腻了，也是白搭！

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伺服新手上路

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发表于：2010-08-08 22:04:45
4楼

to  波恩

“分辨率高于20位的伺服如果配备的还只是脉冲串接口，意义确实不大。”

要到20位时才能看出脉冲串的意义不大？难道2500线，12bit,13bit,17bit,20bit的在稍高速时差别会明显（前提是单闭环 ）？尤其是再联系丝杆等执行机构，能达到几个丝的定位精度应该不错了已经。这也是我推崇总线控制的一个原因。

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duguyijian

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发表于：2010-08-09 08:58:46
5楼

非常感谢两位老师的指导。近期我正在试用松下A5电机（20位），发现跟A4（17位）相比，有一个很大的改进就是参数调整好后（用的是PI控制），A5电机不会像A4电机那样，时不时有点响声。通过两位的指导，我对这个的认识是：响声是因为负载的扰动，最终引起电机的电流波动较大而产生。正像两位老师所说，高分辨率的反馈提高了速度检测能力，从而在同样负载扰动下，电机电流波动较小，而且比较快调整回来，响声就没了。不知道我这样的理解是否正确？

再次感谢两位老师的指教。

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波恩

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发表于：2010-08-09 09:01:20
6楼

13bit的分辨率名义上还不如2500ppr，17bit和20bit对脉冲接口伺服的低速性能贡献还是显著的，再细对于脉冲口伺服而言不免有大材小用之感。

受到脉冲接口的传输率限制，指令分辨率上不去，但网络接口可以直接传高字长的数据，指令分辨率就不用打折扣，高反馈分辨率的优势就能够得以淋漓尽致地发挥。

反馈的高分辨率不要看对于定位精度这个结果有多大贡献，而应该去关注运行过程的细腻和平滑程度。就如楼上所言，机械传动的误差已经在道（南方曰丝）级，早已是2500ppr的脉冲当量的多少倍。看看日系的Fanuc、三菱、Mazak的高端数控系统，有哪个不采用1600万每转的反馈分辨率。关于这一点，几年前国内某个做伺服的业内企业的技术负责人也曾不明白，好在已经有越来越多的业内人士开始明白这一点的意义所在了，所以国内伺服企业才在近一两年开始，逐渐放弃死磕2500ppr，转向17bit等更高分辨率的反馈。

当然了，这不等于2500ppr会死，适用为度，2500ppr，甚至更低的分辨率也有它长期存在的应用需求。

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