电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义 点击：10241 | 回复：214
电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义
刘志斌 2012.03.21
已知：
1）上位机发出脉冲能力为200Kp/S，200×1000/s，200×1000×60/min；
2）电机额定转速为3000R/ min，3000/60s；
3）伺服电机编码器分辨率是131072；
4）丝杆螺距是10mm；
求：
1、电机额定转速运行时的电子齿轮比？
2、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？
3、生产时，设定指令脉冲当量，确定电子齿轮比？
解：
1、当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行：
1）电机额定转速为3000r/ min，3000r/60s=50r/s;
2) 伺服电机编码器分辨率是131072；
3）电机额定转速时编码器输出检测反馈脉冲频率是131072×50r/s;；
4）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s；
5）当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，这时的电子齿轮比：
电子齿轮比=反馈脉冲频率/上位机满额发出脉冲频率
=（131072×50r/s）/ 200×1000/s
=6553600/200000
=32.768
2、如果电子齿轮比是1：
1）上位机发出的1个脉冲=编码器输出检测反馈的1个脉冲：
2）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s；
3）伺服电机的转速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min
3、如果丝杆螺距是10mm，
1）要求上位机每发一个指令脉冲，工件移动0.001mm，即指令脉冲当量为0.001mm，也可以说指令脉冲单位为0.001mm：
2）如果伺服转一周，丝杆转一周，减速比是1；
3）丝杆转一周，上位机应该发出的指令脉冲为10mm/0.001mm=10000（个）；
4）伺服转一周，编码器检测反馈脉冲为131072（个）；
5）电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲=131072/10000=13.7012；
反馈脉冲：伺服电机编码器的解析度，伺服本身的脉冲。
指令脉冲：上位机发出的脉冲；也可以说是外部给定脉冲。
脉冲当量：伺服接受上位机发出的每一个脉冲信号的位置移动量，又称作最小指令设定单位。
CMX ：电子齿轮比的分子是电机编码器反馈脉冲。
CDV ：电子齿轮比的分母是上位机的给定脉冲（指令脉冲）。
电子齿轮比：是用来把上位机的给定脉冲要换算成与电机编码器反馈脉冲同等意义，以便控制中心按给定指令要求控制伺服转动定位；
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小日本很聰明而且很賊 經常會忽悠人 他寫的技術手冊 難道就不會錯 海德漢都還有錯誤 不管翻譯錯 還是寫錯 脈衝當量怎會式給定的呢
若我的絲桿螺距為3 我用的減速機為5.6比 你告訴我 你的脈衝當量還可以0.01mm/ppr 若電機最高轉速要在4500rpm 那你又該怎設置
这时我们对编码器的输出反馈脉冲分频，由131072的32分频 = 4096 ；
這個32 才是電子齒輪比 你可以因機構要求精度及速度 來設定這電子齒輪比 可提高 也可降低 根據需要 不是導果為因 這就是倍頻(電子細分)的概念 只不過他反過來用 其實這些概念我都有寫出來 在去看看重衣 我給的說法
引用 笨鳥慢飛 的回复内容：小日本很聰明而且很賊 經常會忽悠人 他寫的技術手冊 難道就不會錯 海德漢都還有錯誤 不管翻譯錯 還是寫錯 脈衝當量怎會式給定的呢 若我的絲桿螺距為3 我用的減速機為5.6比 你告訴我 你的脈衝當量還可以0.01mm/ppr 若電機最高轉速要在4500rpm 那你又該怎設置这时我们对编码器的输出反馈脉冲分频，由131072的32分频 = 4096 ；這個32 才是電子齒輪比 你可以因機構要求精度及速度 來設定這電子齒輪比 可提高 也可降低 根據需要 不是導果為因 這就是倍頻(電子細分)的概念 只不過他反過來用 其實這些概念我都有寫出來 在去看看重衣 我給的說法
1、我们按照既定的电子齿轮比的概念计算的，其实概念变化，实质物理过程不变，会达到一致的机加工需要的目的；
2、不同厂家生产的伺服，各有各的概念、定义、计算方法，但是万变不离其宗，要你灵活掌握，举一反三；
3、这些不是死的东西，不能用你的伺服概念和方法去否定他的概念和方法，只能用他的概念和方法去理解、体会他的伺服的秘诀在哪里；
4、现在我的计算，完成了减速比、工件平移速度的改变、指令脉冲单位的变化、伺服电机速度的改变与编码器的解析度、上位机的工作频率的计算；
5、这套计算程序，是所有计算中最简洁、思路最清晰、步骤最完整的计算方法；
6、谢谢笨鳥慢飛的跟帖！
到我公司的網站http://www.secona.cn/zdh/home.asp 去找個IDE倍頻器 了解什麼叫倍頻 百度你查不到 還搞出個分倍頻 如獲至寶 又自已為是放進來 寫了兩次白寫 還在問有什麼問題
真的是"天兵"
引用 笨鳥慢飛 的回复内容：……将电压或电流式弦波信号分割转换成为方波信号，可用于一般弦波光学尺、编码器，提供1、2、4、5、8、10(12\16\25选配)倍。……
1、编码器不是一种，有普通的，更有专用的；
2、编码器的刻线也不是一条，可能是三条；
3、编码器的主要功能：
1）要能检测转向
2）要能检测角位移；
3）与电机配合，刻线与电机极数、相带相对应，以便对电机脉冲电流的精确控制；
4、由于伺服的精确控制，不是电机角位移的精确控制，而是电机步进脉冲数的精确控制，所以编码器的刻线不是越多越好！
5、炫耀自己的编码器解析度是多少万，是对无知者的忽悠之词，是想把同行人引入死胡同的谎言！
以下是回重衣的帖子內容
131072 p/r：三菱MR-J2S伺服放大器编码器的分辨率。改成三菱MR-J2S伺服系统最高分辨率 其电机内部编码器不超过2048ppr －－- 256ppr 都有可能 大多数以通称17位编码器 那17位怎来 4倍频 2 位 编码器若以256PPR 那就8位 那倍频就7位
为何需电子齿轮 这就跟上位控制器工作频率有关 如
已知伺服电机编码器分辨率是131072，额定转速为3000R/MIN，上位机发出脉冲能力为200Kp/S，那可控制此电机最高转速是多少
Vmax= 200×1000×60 ∕131072 = 91.55 rpm
若用最高之分辨率 电机转速只有91rpm 是大材小用
所以电子齿轮之功能是要降低伺服系统之分辨率来与控制器做匹配
此降低系统分辨率 也就是电机转一圈所需的脉冲数 这就电子齿轮真正目的
那这样就可算出脉冲当量 若依楼主的说法
据 工作需要要求指令脉冲当量计算电子齿轮比，指令脉冲当量可以自己选定，比如10um,1um,0.1um等都可以，
这是导果为因 会出问题 毕竟他与螺距 传动比有关 移动命令是由控制器下达 非由驱动器
運動控制有許多系統參數 在移動單位命另有兩種單位命令 脈衝當量(單位 脈衝) 或 最小移動步距( 單位 mm)
脈衝當量是算出來
若系統解析度不高 那脈衝當量=螺距/(系統最高解析度 X 減速比) 若直傳 那減速比=1
若向 17位 那脈衝當量=螺距/(系統最高解析度 X 電子齒輪比 X 減速比) 若直傳 那減速比=1 此電子齒輪比可自行設置 最好2的冪次方(分母)
高解析度的伺服系統 其目的不在定位精度 而在運動過程的平順度 所以伺服系统的精度是编码器的线数决定，但这个仅仅是伺服电机的精度。這句話也有問題
抱歉 我的運動控制的概念多來自歐美 並且脫離有七年 所以談問題比較隨興 呵呵
另外我看問題多處在宏觀的角度 也就是整個電控系統 甚至整個機械結構
所以系統最高最高解析度 是指編碼器的解析度與倍頻乘積的結果 在方波的編碼器 可再4倍頻
在你這題目來講就是131072 p/r
131072 p/r：三菱MR-J2S伺服放大器编码器的分辨率。改成三菱MR-J2S伺服系统最高分辨率 其电机内部编码器不超过2048ppr －－- 256ppr 都有可能 大多数以通称17位编码器 那17位怎来 4倍频 2 位 编码器若以256PPR 那就8位 那倍频就7位
为何需电子齿轮 这就跟上位控制器工作频率有关 如
我守口如瓶 是你程度問題!
重衣的这个例子，编码器解析度131072的32分频 = 4096 ，就是一个二进制数的分频的典型例子；
2、但是，我知道编码器解析度131072是个诳人的数字，4096、2032、1016这些才值得信赖；
是 4096 2048 1024 這個還是程度問題!
引用 笨鳥慢飛 的回复内容：
以下是回重衣的帖子內容131072 p/r：三菱MR-J2S伺服放大器编码器的分辨率。改成三菱MR-J2S伺服系统最高分辨率 其电机内部编码器不超过2048ppr －－- 256ppr 都有可能 大多数以通称17位编码器 ……
1、2^17=131072，是17位2进制数的最大值；
2、2^12=4096，是12位2进制数的最大值，是131072的32分频，131072是4096的32倍频；
3、而编码器的实际刻线，不可能是131072，所131072只可能是2048、1024、512、256的倍频；
4、把编码器的解析度夸大到131072，不是“大才”，是“无用”，而是一种误导；
5、“三菱MR-J2S伺服系统最高分辨率 其电机内部编码器不超过2048ppr －－- 256ppr 都有可能”是一种理性的回归；
引用 笨鳥慢飛 的回复内容：……已知伺服电机编码器分辨率是131072，电机额定转速为3000R/MIN，上位机发出脉冲能力为200Kp/S，那可控制此电机最高转速是多少Vmax= 200×1000×60 ∕131072 = 91.55 rpm ……
1、这就是我说的，电子齿轮比是1，编码器转一周编码器输出的反馈脉冲=输入的指令指令脉冲数；
2、这时电机的转速偏离额定转速很低的原因是，编码器的解析度虚高或上位机的额定频率过低两种情况；
3、这个数值91.55 ，会提醒你怎么整定编码器的解析度或者选择适合的上位机额定频率；
4、这是电子齿轮比计算的一个关键步骤，即我主楼的“2、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？”
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