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lindang2010

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发表于：2010-09-14 19:47:09

楼主

各位大哥，小弟最近调试直线电机速度环，发现速度提不上去，100m/min可以很好跟踪，120左右速度能够跟踪一段时间，但速度马上垮下去（给定的速度曲线是梯形，加速度不大，但是能满足运行量程），120m/min以上就完全跟踪不上了，平面式直线电机最大是180m/min, 动子在30公斤左右，驱动器的驱动电流是能保证的，反馈速度的采样时钟也能保证，反馈是模拟量，采用国外细分板。这个问题已经困扰一个多星期了，示波器观察光栅尺模拟信号和脉冲也是一一对应，希望哪位大侠能指点指点。

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波恩

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发表于：2010-09-14 20:49:49

1楼

过去做直线电机课题时也曾遇到类似问题，当时用的是海德汉的1um分辨率的增量式（方波）直线编码器，标称检测速度60m/min，结果60米/分以内毫无问题，60米/分以上速度会渐降直至反向运行，分析原因是这把尺子的速度上限所致，当时的中文手册上有一个指标被翻译为“齿形间隙”，参照英文应该译作“边缘间隔”更合适，该指标是1us，恰好卡在1m/s的速度上限上，运行速度高于60m/min后，还是按照1us的间隔给出反馈脉冲（沿），相对于实际位移而言，就丢脉冲了，由于电角度也检自该直线编码器，所以电度也逐渐错位，以至于出力不足，乃至反转。

看楼主今天描述的情况，很可能是细分电板的处理能力不足，如果细分倍率可设，建议先降低细分倍率以低分辨率试着在120米以上的速度运行试试。

另，电机的速度上限，基本受限于供电电压，供电电压不足，速度只会上不去，不至于“马上垮下去”。

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ACScontrol

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发表于：2010-09-14 21:23:39

2楼

非常赞同波恩的分析，不过在选型时难道没考虑这个问题？！既然速度马上跨下来，驱动器肯定会报错的，报的什么错误？

如果不是光栅尺的缘故的话，你必须把你手上的详细数据拿出来，否则谁也判断不出来！

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lindang2010

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发表于：2010-09-14 22:45:06

3楼

波恩大侠你好，尺子的正弦周期是20um，细分电板没有细分，以前也是觉得细分倍率过高，目前纯粹将正弦转换为方波，没有做细分，观察细分板输入输出，信号波形还行，细分板的带宽和电压转换速率应该足够（180m/min的脉冲带宽1M都不到），“电度也逐渐错位，以至于出力不足，乃至反转”这也是我想找出问题的关键，就是不知道脉冲在哪丢了，控制方面控制器参数的鲁棒性很差，如果速度跟不上的话，同样的参数效果略有不同。顶楼上的，驱动器是自己做的，不会报错，不好意思，不知道怎么贴图。

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lindang2010

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发表于：2010-09-14 22:45:58

4楼

还有，细分板与尺子和驱动器之间的接口线用的一般的串口线，有无影响？

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lindang2010

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发表于：2010-09-14 22:51:54

5楼

RENISHOW的尺子是可以跑3m/s，还有国外的驱动器能跑3m/s，国外的细分板和驱动器做在一起，我的细分板是独立的。

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ACScontrol

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发表于：2010-09-14 23:46:50

6楼

引用lindang2010 的回复内容：RENISHOW的尺子是可以跑3m/s，还有国外的驱动器能跑3m/s，国外的细分板和驱动器做在一起，我的细分板是独立的。

你现在用的光栅尺不是RENISHOW的？你的驱动器能接受的编码器的line frequency是多少？建议你通过驱动器监视一下Bus电压，加速时的电流等等，其实你所说“驱动器的驱动电流是能保证的，反馈速度的采样时钟也能保证”，个人认为这个参数不是说的，首先得非常确定你驱动器肯定不会出问题，其实这也很容易测出来到底是哪一部分的原因，你不是说国外的驱动器能跑3m/s吗，那好把你自己做的驱动器换成国外的其它的不变试试，如果这时可以，那就是你驱动器的问题，如果不能再找细分板的问题。

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mzl517568528

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发表于：2010-09-15 08:16:23

7楼

现在的尺子是RENISHOW的，驱动器能接受的编码器的line frequency是8M左右，这一点跑PARKER直线电机是可以的（PARKER对应的尺子是0.5um的分辨率，3m/s编码器的line frequency就是6M），自己的驱动器相对而言比较成熟（针对旋转电机），国外驱动器运行时电流在0.8A左右（3m/s,1g加速度），但是不能和细分板联调，细分板输出是脉冲，国外驱动器输入模拟量。

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mzl517568528

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发表于：2010-09-15 08:17:34

8楼

我和楼主是一起的，说明下

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波恩

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发表于：2010-09-15 08:33:45

9楼

“PARKER对应的尺子是0.5um的分辨率，3m/s编码器的line frequency就是6M”——是1.5M，而不是6M，0.5um的分辨率当指正交脉冲4倍频之后的分辨率，因而正交脉冲的频率需要除4。

尺子的正弦周期是20um，四倍频之后的分辨率就是5um，跑180m/min，则是150K，跑120m/min，就是100K，不知细分板输出电平类型是什么？是差分的，还是单端的？如果是差分的，线缆长度几何？信号是否捉对双绞？

个人认为问题可能出在细分板和传输接口上。

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lindang2010

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发表于：2010-09-15 08:42:30

10楼

PARKER对应的尺子是RENISHOW的，RGH24Z，0.5um分辨率是4倍频后的分辨率。细分板输出电平类型是差分5V电平，观察过细分板的输入模拟量和驱动板上的码盘信号，也是一一对应。线缆估计只有300mm左右。

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波恩

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发表于：2010-09-15 09:26:54

11楼

300mm，一般而言问题不大！测测低于和高于2m/s时，细分板输入输出的信号关系。

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机械手臂

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发表于：2010-09-15 09:27:28

12楼

轫体是自己的吗?会不会是数值运算时值炸掉了?

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ACScontrol

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发表于：2010-09-15 10:13:11

13楼

说了半天我还是没搞清楚，你驱动器做的是电流环还是速度环？你所谓调试的速度环是在驱动器上还是在控制卡上？你光栅尺出来的信号整成方波以后直接进的控制卡还是经过驱动器又进的控制卡？如果是经过驱动器又进的控制卡，那信号是否在驱动器中经过计算了？还是分为了两路，一路供驱动器计算用，一路直接输出？记得RENISHOW的光栅尺的分辨率都是倍频后的,个人认为除了波恩说的关于光栅尺容易出现的错误，还有一个常见的就是跟随误差错误，你驱动器不报错，难道控制卡也不报错？报的什么错误？

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lindang2010

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发表于：2010-09-15 11:57:08

14楼

只是做实验，没有设置那么多过错，不过流就行，我是在DSP的ram调试。光栅尺的问题不大，有国外驱动器验证，细分板的问题感觉也不大，刚才调试西门子的旋转电机，速度也能正常跟踪（对应的同步频率比直线电机高很多）。同时观察低于和高于2m/s信号，从RENISHOW的端口输出到驱动器的码盘输入（包含了串口线），100多K的频率，模拟信号和脉冲完全对应。从控制的角度想，各位大侠有没有建议，我用的是通用的矢量控制。

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lindang2010