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伺服电机的上位机闭环控制求助 点击：4299 | 回复：35



ljq2008

    
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发表于：2013-08-05 21:11:03
楼主

本人为在校学生，目前手头有一个小功率的交流伺服电机，我现在是利用工控机通过AD卡控制伺服电机的运动，基本的工作模式位置控制、速度控制都已经有所了解，我现在有点疑惑的是：我看了很多文献，上来就讲用PID模糊PID来实现伺服电机的运动控制，我就想问下这个具体是怎么做的啊？比如我现在是通过工控机A/D卡输出模拟电压来控制伺服电机的运动速度，那我现在应该怎么样来再上位机上来做闭环控制啊？伺服电机本身的速度环、电流环也有闭环控制，前一段时间版上大牛说可以通过编码器的反馈信号与与实际值作比较，进行控制，可是在实现起来我还是有点疑惑，真心求助有没有真正做过上位机实现伺服电机PID闭环控制的大牛啊，真心求教！这个具体是如何实现的啊？

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阿水－－王者之师

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发表于：2013-08-06 08:04:02
1楼

  我也期待高手出现，有 UNI 2401 变频器写程序的不 ？有项目需外包升级成 SP 系列

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笨鳥慢飛

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发表于：2013-08-07 12:09:36
2楼

這種高手不可能出現 去市面上買速度型軸控卡 比較實在

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ljq2008

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发表于：2013-08-07 15:48:22
3楼

我看了很多文章都说用到这些。，可是实际使用好像有点不懂，麻烦告诉指点下

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 19:46:00
4楼

“……编码器的反馈信号与与实际值作比较，进行控制，……”

 

 

1、举例说，交流伺服电机处于变频调速状态；

2、这个电机启动、加速、匀速、减速、停车，完成一段距离的运动控制过程；

3、伺服电机由“启动”到“停车”，要求这“一段距离”不多不少的精确完成；

4、伺服电机的变频调速，启动、停车谁来“指令”？它怎么知道到了目标位置该停车了？

 

 

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 19:53:13
5楼

5、伺服电机的变频调速，加、减速时间谁设定的？速度谁给定的？等等？

6、只要我们解决了这个“伺服电机的变频调速”的控制，就等于完成了伺服的控制过程；

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 19:59:27
6楼

7、先解决“伺服电机的变频调速”的速度环的速度给定速度反馈的问题：

1）用编码器反馈的脉冲频率，作为电机实际速度的检测和反馈；

2）那么速度的给定就是“编码器的脉冲频率”，与编码器的适时反馈脉冲比较，PID调节变频器输出的频率，实现伺服电机的速度PID闭环控制；

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 20:02:14
7楼

8、下来解决“伺服电机的变频调速”的加、减速时间的设定，由用户根据变频器的说明自己设定；

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 20:17:15
8楼

9、下来解决“伺服电机的变频调速”的启动和停车问题：

1）用PLC来控制变频器的“启动”与“停车”；

2）举例说编码器转一周反馈360个脉冲，完成这“一段距离”需要电机转2.5周，就是说完成这“一段距离”编码器的反馈脉冲总数是360×2.5=900个脉冲；

3）用PLC的计数器，参数输入基数900个脉冲，再输入编码器的适时反馈脉冲，计数器输出的脉冲数为900时“启动”伺服，计数器输出为零时“停车”伺服！

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 20:21:32
9楼

10、你要的“编码器的反馈信号与与实际值作比较，进行控制”，就是这里的实际值900个脉冲，减去编码器的反馈脉冲，计数器输出的差来产生伺服电机的“900启动”和“0停车”指令；

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 20:24:21
10楼

11、只要是用编码器的反馈脉冲，就必须是“计数器”，就是数“数”，没有你要的“PID”和“位置闭环”，如硬要，这个计数器就是“位置闭环”；

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征

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发表于：2013-08-07 20:44:11
11楼
楼主，我知道怎么做，所有这些都可以用公式计算出来！只是不方便教，呵呵！你自己多找找产品手册看看吧。
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刘志斌

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发表于：2013-08-07 23:33:01
12楼

12、上述的与“一段距离”对应的900个脉冲，叫做目标位移指令脉冲数，与适时编码器的反馈脉冲比较（相减），计数比较结果是900，产生启动伺服指令，计数比较为零时产生停车指令；不论是国外的、国内的，不论是日产的，还是西门子的，没有“PID位置闭环”；

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刘志斌

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发表于：2013-08-07 23:43:53
13楼

13、上述控制过程可以看出，伺服的速度环、电流环还是变频调速电路的速度环、电流环，但速度的反馈是编码器反馈脉冲的频率，速度的给定也是编码器的反馈脉冲频率；

14、你说的上位机，主要作用就是PLC的作用，上述PLC的计数器输出地脉冲数900时，产生“启动”指令，0脉冲数时，产生“停车”指令，其实计数器输出的脉冲数还可以产生其他很多指令，例如“减速”指令，如果你要求电机在最后0.5圈迅速减速，那么计数器输出脉冲数为720时，产生减速指令，等等！

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笨鳥慢飛

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发表于：2013-08-08 07:05:49
14楼

老劉 你又在瞎忙 樓主要的是運動控制的核心軟件 沒有廠家會提供 你連PLC的編成程序都不認識 還想談及核心庫

一個脈衝的控制的問題 你怎麼不敢回答 又開始逃避問題 已經過了一個星期

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征

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发表于：2013-08-08 08:36:07
15楼
有些东西就像研究生考试的政治科目一样，对于问答类型题目，甭管会不会，先把你知道的东西罗列上去，但不能写反动的，写的云里雾里的。判卷的老师基本不会仔细看，拿尺子一量、长度差不多，就给个分数。工控论坛也是如此！
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刘志斌

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16楼

引用 笨鳥慢飛 的回复内容：

……運動控制的核心軟件 沒有廠家會提供.…… 

1、如果靠“数”编码器的反馈脉冲的多少，确定和控制位移，只能是计数器；

2、这样位置控制，不存在“PID闭环”自动控制模式；

3、既然没有，就是说根本不存在的东西，谁也不会有，国内没有，国外也没有，日本的不会有，西门子的也不会有！

4、这个“運動控制的核心軟件”，不会有位置“PID闭环”！

5、所有闭环都有可连续“调节”的物理量：

1）例如速度PID闭环，可调节的物理量是“电源的频率”（直流伺服直流电压）；

2）例如电流PID闭环，可调节的物理量是“电源的频率”（直流伺服直流电压）；

3）例如可控整流直流电压PID闭环，可调节的物理量是“可控硅的导通角”；

4）……

6、靠数编码器反馈脉冲的位置控制，只能是一个计数器，没有什么可连续调节的物理量；

7、谁能说说，连续调解什么“物理量”，可以实现电机“位移”的“PID闭环”控制！

 

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刘志斌

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发表于：2013-08-08 10:03:13
17楼

 

1、上图是日本产一个伺服的说明书的一个位置控制图；

2、这个说明书，并没有用“位置环”的概念，他用的概念是计数器的“偏差”；

3、用计数器的偏差，来描述伺服电机运动中的当前位置；

4、根据伺服电机的当前“偏差位置”，确定产生“动作指令”，控制电机的“动作”；

5、世界上只有中国工控人用“位置环”、“位置PID闭环”、……等等这样错误的不存在的概念！

 

 

 

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笨鳥慢飛

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发表于：2013-08-08 13:04:52
18楼

樓主拿的是AD卡 你在瞎扯些什麼 

天氣很熱 哪邊涼快哪邊去 小心中暑

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ljq2008

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发表于：2013-08-08 16:46:28
19楼

回复内容：

对： 刘志斌   1、上图是日本产一个伺服的说明书的一个位置控制图；2... 内容的回复！

 谢谢指导，不过我后来还是直接采用了电流环控制的方式，采用伺服电机的力矩控制方式，通过采集伺服电机的实时速度和给定速度之间的偏差，利用PID控制模拟电压，确定伺服电机的控制力矩，来实现闭环控制

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ljq2008

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发表于：2013-08-08 16:47:25
20楼

回复内容：

对： 征  有些东西就像研究生考试的政治科目一样，对于问答类型题目... 内容的回复！

 这种包含其他的算法的伺服电机控制是不是很多都是在力矩控制方式下完成的啊？

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