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请教:步进电机带编码器 点击：2971 | 回复：10



盛晓晖

    
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发表于：2005-11-15 23:27:00
楼主
用编码器是为了保证步进电机不失步(因此编码器分辨率和电机步数差不多),但如何处理编码器返回信号和电机驱动信号之间的关系呢?包括加速过程,匀速过程和减速过程,特别是对加速和减速时间有要求时.
其实就是用步进电机的伺服电机,不用普通伺服是因为太贵.

烦请各位赐教!
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扌丸着真心人

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发表于：2005-11-16 10:23:00
1楼
对于速度来说，注意编码器和磁场夹角控制电流就可以了！
对于位移来说，失步补偿即可！
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hkmaple

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发表于：2005-11-17 01:37:00
2楼
当"编码器分辨率"和"电机步数"一致时,理论上每发一个脉冲到驱动器,应该相应收到一个来自编码器的脉冲.否则就是失步.实际运用时,一般发几个脉冲后,再看收到多少,如果相差3~4个以上,说明肯定失步了.特别注意,编码器一定要用增量正交式(双路输出),再用电路将2个信号转变为1路脉冲信号,1路正反转信号.这2路信号都有用(如需要再谈)
其实现在国外已经有驱动器可以不用编码器就可以检测是否失步,价格比普通驱动器稍贵(有专利费),但比伺服还是便宜多了.
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盛晓晖

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发表于：2005-11-17 02:30:00
3楼
如果不考虑步数,只考虑失步,简单:
加速时:先发脉冲,待收到编码器信号,再发脉冲
减速时:停发脉冲,若收到编码器信号,再发脉冲
但考虑步数就歇菜了.还有运行中失步时若已知失步若干(原地振动中),有什么办法使其重回正轨
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hkmaple

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发表于：2005-11-17 03:08:00
4楼
这就是为什么需要正交编码器的原因,它的输出可分解为1个计数通道和一个方向通道.当原地振荡时,可能会检测到编码器输出的计步通道有多个脉冲了,但注意此时另一个方向通道信号也会变化,因此真正计数脉冲时,假如方向信号代表正转时+1,+1地计数,遇到反转时,应将此脉冲-1.
我记得类似问题在几年前的工控网讨论过,很热烈.最后方案是,驱动器选用细分以降低电机的运行振动.编码器照用,不过此时控制脉冲和编码器的输出不是一一对应关系了.
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盛晓晖

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发表于：2005-11-17 17:00:00
5楼
谢谢hkmaple的回答!
这里说的不是编码器无法判断抖动的问题,编码器当然是正交的,输出A/B两相,不断电可知绝对位置.而是如何利用编码器保证步进电机在指定的S型加减速曲线下绝不失步.且万一失步能迅速地,几乎无感知地使其重新纳入正轨.
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刘岩利

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发表于：2005-11-17 18:25:00
6楼
"如何利用编码器保证步进电机在指定的S型加减速曲线下绝不失步"
"且万一失步能迅速地,几乎无感知地使其重新纳入正轨"

第一点是不可达成的
第二点，如果你自己做驱动器，还是有希望的，否则，只能停止后进行补偿，不可能在运动过程中补偿
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盛晓晖

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发表于：2005-11-17 21:28:00
7楼
嘿嘿!
第一点好像不可能,但从另一方面讲也不是不可能,因为失步是因为外力太大导致电机运行速度低于脉冲速度一定值,这时前进的脉冲可能反成了拖后腿的了,但只要外力不是那么厉害(过分的话什么电机都没戏的),适当减小脉冲频率就行了,当然已经不是原先指定的曲线了(但这也是在我控制之中的).
第二点只不过是第一点的情况恶化而已.
我现在做的实验感觉情况还可以,就是希望大家给点建议,一个人的脑子不够用嘛!
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刘岩利

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发表于：2005-11-19 12:05:00
8楼
"适当减小脉冲频率就行了,当然已经不是原先指定的曲线了(但这也是在我控制之中的)."
如果是这个思路的话，那就没有什么问题了，以前考虑运动控制，都是“指哪打哪”，如果变成“打哪指哪”当然有不同的结果。
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盛晓晖

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发表于：2005-11-20 11:39:00
9楼
“指哪打哪”，如果变成“打哪指哪”当然有不同的结果。
此话得两说：设计得当一般驱动的步进电机不可能失步；否则上面说过什么电机都没戏的，伺服电机也一样。把伺服在运行中（单纯脉冲控制）堵转一会再松开...，其实要比步进电机的失步更可怕.
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亦云人云

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发表于：2005-11-21 09:50:00
10楼
以前的帖子对步进电机加编码器的应用方案有详细讨论，请看：
＂关于步进电机问题＂
http://bbs.gongkong.com/detail.asp?id=280559
http://bbs.gongkong.com/detail.asp?id=280559&page=2
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