1、伺服驱动器和编码器是构成伺服系统的两个必要组成部分,伺服驱动器控制部分通过读取编码器获得:转子速度,转子位置和机械位置,可以完成:
A、伺服电机的速度控制
B、伺服电机的转矩控制
C、机械位置同步跟踪(多个传动点)
D、定点停车
2、编码器类型非常多,最常用的是绝对值编码器、增量编码器和旋转变压器,
还有一些更高的通讯编码器。对于伺服来讲,要想获得非常高的性能和精
度,必须提高编码器的分辨率,常用的伺服编码器2000-2500线(脉冲数/
转),但线数越高,编码器价格就越贵,所以必须了解控制系统的要求,以
选择最合适的编码器
3、对于增量性编码器,最为常用,但最大的问题是:掉电位置丢失,所以要保
持掉电位置,可以采用绝对值编码器;如果机械振动大,则选用光电编码器
就不合适了,这是需采用旋转变压器。
增量编码除了普通编码器的ABZ信号外,增量型伺服编码器还有UVW信号,国产和早期的进口伺服大都采用这样的形式,线比较多。
增量式编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样,当停电后,编码器不能有任何的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。为此,在工控中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对型旋转光电编码器,因其每一个位置绝对唯
一、抗干扰、无需掉电记忆,已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。
绝对编码器码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于伺服电机上。绝对型编码器因其高精度,输出位数较多,如仍用并行输出,其每一位输出信号必须确保连接很好,对于较复杂工况还要隔离,连接电缆芯数多,由此带来诸多不便和降低可靠性,因此,绝对编码器在多位数输出型,一般均选用串行输出或总线型输出,德国生产的绝对型编码器串行输出最常用的是SSI(同步串行输出)。
从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器 旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对式编码器。如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对式编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显,欧洲新出来的伺服电机基本上都采用多圈绝对值型编码器。
问题其实是集中在编码器上。编码器是反馈元件,开环系统中可以不需要。
全部都用也可以组成全部的控制方式。
编码器信号直接送给上位机,独立于分系统之外,仅作为位置显示,那么这个控制系统就是开环控制,给指令、动作,至于到什么位置,可以通过编码器转换后的显示看到,仅此为止就是纯开环。假如操作者再根据显示的信息进行控制,那么也可以说是宏观意义上的全闭环。
编码器信息送至控制器,由控制转换,并与指令信号进行数据处理,合成控制信号,继续控制执行机构动作,直到达到指令信号位置停止,那么这就是全闭环。
半闭环的情况略有复杂,与实际情况衔接比较紧密,很多时候考虑到上位机之后,部分全闭环系统,从立意侧面考虑可能就只能称为半闭环了。
可以找自动控制相关的书籍参考一下,根据情况把流程图画出来,推导出传递函数,就能够分辨出具体形式了。
实际工程中就是按照全闭环的思路去设计,基本上精度不高的伺服系统就可以实现了。
伺服电机本身有编码器的,而且驱动器有专门的编码器接口,接好就能用,你要外接编码器是不是要做全闭环控制啊?这要你的伺服驱动器支持才行,驱动器上有个外接编码器或者光栅尺的接口,接好后调整相应的参数即可,这样的话精度可能会有所提高。
伺服电机上的编码器和平常用的编码器是一个样子的,只是安装尺寸,形状模样,输出的信号不同罢了。
伺服电机要改变运行方向,需要改变参数或者外部信号线的,改变电机或电源的接线是无效的。
编码器是一个反馈元件,使系统构成半闭环回路。伺服电机转动时编码器产生脉冲,可以用来检测伺服电机的转速、转向和位置。