伺服脉冲当量的计算方法 探讨。 点击：14926 | 回复：70
伺服脈衝當量的定義計算法
劉志斌发表于 2012/3/17 14:05:20
1、如果认为“脈衝當量”的脉冲，是电机输入的驱动脉冲，也就是与伺服步进的一个步距相对应的脉冲；
2、那么脉冲当量，就是伺服电机每输入一个驱动脉冲，转过一个步距，工件平移的距离；
3、所以脉冲当量可计算如下：
1）减速比=伺服的转数/丝杠的转数；
2）工件平移的距离=螺距×丝杠的转数；
3）工件平移的距离=螺距×伺服的转数/减速比
4）伺服的转数=伺服输入的驱动脉冲/伺服每转一周的驱动脉冲数；
5）工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲=螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）；
6）脉冲当量= 螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）
4、驱动脉冲数是多少？
1）驱动脉冲数=伺服转数×伺服每转一周的驱动脉冲数
2）电子齿轮比=驱动脉冲数/控制脉冲/；
3）驱动脉冲数=控制脉冲×电子齿轮比；
4）伺服每转一周的驱动脉冲数=伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比；
5）脉冲当量=工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲
=螺距/（减速比×伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比）
5、“脈衝當量=螺距/ (傳動比 X 編碼器解析度 X 電子齒輪比”是错误的：
1）脈衝當量与编码器的解析度无关；
2）脈衝當量只与丝杠的螺距、减速比、电子齿轮比、伺服每转一周控制脉冲数有关！
3）举例说，伺服的极对数不同，“当量”会不同的！
4）按照笨鸟的说法，当量与伺服没有关系的！
5）编码器的脉冲对控制脉冲只是个反馈的关系，与“当量”没有关系！
1、电机旋转一周的脉冲数到底怎样去计算？
1）编码器的分辨率为131072，所以伺服转一周编码器输出131072的检测脉冲；
2）如果丝杠的螺距为5mm，要求输入一个指令脉冲时，工件位移0.001mm，那么要求伺服转一周需要输入的指令脉冲数为
5mm/0.001mm=5000
3）就是说，我们需要伺服转一周时，输给主控器的指令脉冲是5000个，每输入一个指令脉冲工件精确移动0.001mm；
2、电子齿轮比：
1）我们输入5000指令脉冲，伺服电机转一周，编码器转一周，输出131072个脉冲；
2）这样伺服转一周，编码器输出的检测脉冲与我们输入的指令脉冲的比131072/5000，这个比就叫做电子齿轮比；
3）我们输入一个指令脉冲，工件移动0.001mm，叫做指令单位，或者叫做指令脉冲当量；
3、我们在伺服操作控制时：
1）我们要先确定脉冲指令单位，或者叫指令脉冲当量，就是每输入一个指令脉冲，要工件移动多少！
2）指令脉冲当量（脉冲指令单位），是用户自主决定的，例如你可以确定为0.001mm，也可以确定为0.0001mm；
3）然后确定计算出伺服转一周，你需要输入多少指令脉冲，因为丝杠转一圈，工件平移一个螺距，这样伺服转一周输入的脉冲是：
伺服转一周输入的脉冲=螺距/（脉冲当量×减速比） （减速比=伺服转数/丝杠转数）
4）这样也就确定了电子齿轮比：
电子齿轮比=编码器解析度/伺服一周的指令脉冲
5）有了这个电子齿轮比，控制器就知道我们输入的指令脉冲与编码器检测的脉冲之间的换算关系了：
编码器的脉冲=电子齿轮比×指令脉冲
6）例如，我们要工件移动10.001mm，我们就输入指令脉冲数为
输入指令脉冲数=工件给定移动量/指令单位=10.001mm/0.001mm=10001（个）
7）控制器将其换算成编码器的脉冲：
编码器的脉冲=电子齿轮比×指令脉冲=(131072/5000 ) ×10001（个）
8）伺服运转，当编码器输出=(131072/5000 ) ×10001（个）脉冲时，自动停车，按要求工件移动10.001mm；
4、伺服主控器的其它控制作用：
1）当要工件移动的距离很大时，也就是控制器从你输入的指令脉冲计算分析出，伺服需要转动很多转才能到达目的地时，伺服控制中心会自动提高私服的转速，高速运行，当快到达目的地时，伺服速度会自动减小，缓慢到达目的地后停车；
2）也就是说，伺服控制的过程是 启动→加速→高匀速→减速→制动→停车；
3）当要工件移动的力矩平稳、大、小时，伺服控制中心还会自动控制电机电流，以适应力矩的控制要求；
4）控制中心检测电流大小，可以知道负载是否过载、重载或故障短路等，适时进行失速调节、报警、保护等；
5、伺服控制系统对伺服电机的要求：
1）一般功能：启动、停车制动、正反转；
2）调速的功能，速度闭环；
3）转矩控制功能，电流闭环；
4）最重要的功能是，在指令脉冲上准确启动或停车，例如指令脉冲是10001时，能在基点0精确启动，能在第10001个指令脉冲是精确停车！
6、讨论：
1）世界上有没有能在指令脉冲上准确启动、停车的电机或操作方法？
2）例如以上讨论的伺服理论，要求电机能在一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……
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1、伺服的精确控制必须解决的几个环节：
1）要解决检测反馈的精确度，例如用编码器；
2）电机的启动通电、停止断电的时间要精确控制；
3）电机在断电后、或通电后，转子启动、或停止的位置是否在给定的位置上；
4）工件是否在给定的位置精确启动、或停止；
2、所以给普通电机，安装编码器后，并没有提高开关、电机、工件的精确控制；
3、所以靠安装编码器、靠分倍频、提高所谓的反馈脉冲的分辩率或者叫什么解析度，靠提高上位机发出指令脉冲的分倍频，用反馈脉冲与指令脉冲的比较信号去控制电机的启动、加速、匀速、减速、制动停车，无法实现伺服对工件真正意义上的精确控制；
4、如果有人不断宣扬他的编码器是多少位的，所以他的控制精度达到了多少，那就是在蒙你、骗你！
前段）来至下文:
5、伺服控制系统对伺服电机的要求：
1）一般功能：启动、停车制动、正反转；
2）调速的功能，速度闭环；
3）转矩控制功能，电流闭环；
4）最重要的功能是，在指令脉冲上准确启动或停车，例如指令脉冲是10001时，能在基点0精确启动，能在第10001个指令脉冲是精确停车！
後段) 来至下文：
1、伺服的精确控制必须解决的几个环节：
1）要解决检测反馈的精确度，例如用编码器；
2）电机的启动通电、停止断电的时间要精确控制；
3）电机在断电后、或通电后，转子启动、或停止的位置是否在给定的位置上；
4）工件是否在给定的位置精确启动、或停止；
2、所以给普通电机，安装编码器后，并没有提高开关、电机、工件的精确控制；
3、所以靠安装编码器、靠分倍频、提高所谓的反馈脉冲的分辩率或者叫什么解析度，靠提高上位机发出指令脉冲的分倍频，用反馈脉冲与指令脉冲的比较信号去控制电机的启动、加速、匀速、减速、制动停车，无法实现伺服对工件真正意义上的精确控制；
4、如果有人不断宣扬他的编码器是多少位的，所以他的控制精度达到了多少，那就是在蒙你、骗你！
引用 luedong 的回复内容：（20楼）
…… 这样你只要在定子三项绕组中通上直流电， 使电机产生的静止磁场的S极在你需要转到的1/1000周的地方就可以了。……
1、luedong说的这句话，我非常爱听；
2、这句话表示你在用编码器的反馈脉冲、上位机的指令脉冲比较输出控制电机停车或者启动命令时，要明确知道伺服电机的电源脉冲电流流入哪个绕组或者线圈；
3、这就是我说的“伺服控制系统对伺服电机的要求：4）最重要的功能是，在指令脉冲上准确启动或停车，例如指令脉冲是10001时，能在基点0精确启动，能在第10001个指令脉冲是精确停车！”
4、没有这一点，任凭你在编码器上下功夫都是白搭，都是骗人；
5、如何做到这一点，如何知道在什么位置给那个绕组输入脉冲电流，这就是我说的：
http://bbs.gongkong.com/Details/201203/2012031913415200001-1.shtml
8、如果要控制伺服电机的输入电流脉冲的相位，编码器器的刻线，就很有讲究，刻线和电机绕组间的位置关系很重要，不是简单分陪频的问题了：
9、请大家去看看我设计的编码器是个什么样：
http://bbs.gongkong.com/Details/201203/2012031219583900002-1.shtml
 编码器的刻线达到10000，是个无知的追求！ | |
关于编码器： 1、编码器的刻线有10000的； 2、这是一个错误的无知的追求，你花高价买的这个10000刻线的编码器，可能不会帮助你，反而会给你带来很多麻烦； 3、编码器的类别要与伺服电机的属性一致： 1）直流伺服电机的编码器，刻线要与直流电机的槽数相配合； 2）交流伺服电机的编码器，刻线要与交流电机的极数、相数相配合； 3）目的是刻线是电机步进的整数倍，这样编码的检测信号就会是整数，不会有小数，不会有偏差； 4、所谓增量式和绝对式编码器，差别就是前者只有秒针，没有分针、时针的计时器一样； 5、编码器的作用，主要是能检测伺服实际运行的步数、转数、……，并能输出实际运行所需要的信息，如起点位置、转向、……。 6、系统的目的是被驱动的工件的位置、位移、速度等的精确控制，这个控制的精确度恰恰与编码器的刻线多少无关，只要编码器能精确检测出步数即可；
1、步进电机控制，只能整步整步的转动，如果细分就失去步进的意义； 2、但是工件的位移，可以通过传动比细分，通过传动比提高电机的转速，减低工件的位移速度； 3、例如4极、3相步进电机，每转一周有12步，转100周共1200步，工件走1200mm，那么每步工件移动1mm； 4、例如4极、3相步进电机，每转一周有12步，转100周共1200步，工件走120mm，那么每步工件移动0.1mm； 5、例如4极、3相步进电机，每转一周有12步，转100周共1200步，工件走12mm，那么每步工件移动0.01mm； 6、因为步进电机走一整步是准确的，走半步就不准确了； 7、工件的位移分辨率（0.01mm），决定伺服的步数（1200=极数×相数×伺服转数）与工件的位移量（12mm=丝杠的螺距×丝杠的转数）： 1）位移分辨率=位移/步数 2）减速比=伺服的转数/丝杠的转数=伺服的转速/丝杠的转速 3）位移=丝杠的螺距×丝杠的转数 4）步数=极数×相数×伺服转数 5）丝杠的转数=伺服转数/减速比=伺服转数×丝杠的转速/伺服的转速 6）位移分辨率=位移/步数=丝杠的螺距×丝杠的转数/极数×相数×伺服转数 =丝杠的螺距×伺服转数/（减速比×极数×相数×伺服转数） =丝杠的螺距/减速比×极数×相数
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http://bbs.gongkong.com/Details/201203/2012031219583900002-1.shtml
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