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主题:簡易探討運動控制三大控制模式的差異

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@Q

伺服控制简图(我自己画的,不保证对错,最后有特别声明)
附件 伺服控制简图.jpg
四, 控制的内环--伺服电机控制重要的是时间与能量,控制的外环—运动控制输出重要的是时间与位置。伺服电机也有位置要求—电机换相,其事实仍然主要是为“能量环”服务的。而伺服电机的“位置环”是否就是直接对应控制外环的“位置环”?不全是,其中有可能有机械传动的精度(位置)与响应(时间)的偏差。
五, 控制的内环以“速度环”优先,在于始终合并微小位置环与微小时间环的同步随动监控,控制精度高,难度 大,但如控制精度及响应达不到要求,会出现“振荡”。控制的内环以位置环优先,在于时间环不用切割的很小,对于输出的精度(位置)及响应(时间)宽容度较大,较易控制。
六, 轨迹法----伺服控制的“量子化”理论,基于量子力学的最小单位电子的“时间与位置”实际上是运动轨迹形成的一个电子云,时间与空间不可同时确定性。伺服控制理论中,当时间与位置的微小分割到接近到实际的电子器件、机械器件、及反馈器件的精度及响应,它也就相似于分割到了“电子”级别,也就一样要遵守时间与位置不可同时确定的“量子化”理论,轨迹法就是在控制中,如果时间是确定的,位置不可确定,而是在一个范围内,如果位置必须确定,则时间(响应)不可确定。所以,“速度环”“位置环”哪个优先都是如何理解这个轨迹法,其还取决于实际的电子器件、机械器件、及反馈器件的精度及响应的保证。
!!!!!!
七, 特别声明:为防止被误当作“大师”,误导初学者,本人特别声明从没有玩过一台伺服,从没有完整看过一本伺服教材书籍,对于以上所写的文字及示意图内容,纯属本人以物理学对于伺服控制的学习心得,没有从哪个理论书籍与实践经验的“出处”来头,看者就当我是一个学习伺服的白丁,不用再告诫我回家多看看几本伺服和数控机床的教材书。我还没准备做伺服用伺服,纯粹玩票的。在此全当响应一下蔡先生的热情,后续不再回复本贴。
13-08-25 15:51
@Q 你果然是玩票 謝謝你的捧場
13-08-26 11:13
附件 QQ截圖20130825071927.jpg
速度型的控制 他輸出的是模擬量的訊號 ±10V 10V對應伺服額定轉速(如 3000RPM)  0V對應靜止 負則指方向 當你下達移動命令 內部核心庫會自動執行運算 輸出多少電壓 對應該移動的距離 所以不要看到速度控制 就以為速度控制是在控制電機的速度 那樣我們叫調速  
另外在TG也是以相同的訊號 回饋給驅動器 原理和方法都同於C到D 所以驅動器到電機就構成一個伺服的速度閉環  
我們繼續往下看 電機的末端是顆編碼器(EN) 他直接回饋脈衝訊號給C控制器 至於脈衝與模擬量的關連 還是那句話 核心庫會自動執行運算  這樣就構成整個運動控制的速度型控制 也就是全閉的系統  以上所講的就是直流的全閉系統
13-08-26 17:24
附件 QQ截圖20130825072005.jpg
在交流系統上 我們看上圖 在D到C 有條虛線的箭頭 為什麼畫虛線 這條虛線又代表什麼  下回分解
13-08-26 17:25
上面在驅動器到控制器之間有調虛線 這條虛線就是脈衝訊號
在直流電機是由編碼器發出的脈衝訊號 但在交流電機 則由驅動器模擬編碼器訊號 發給控制器 故用虛線表示
這樣也就構成大的速度閉環  
當然此編碼器跟上面位置環的編碼器扮演同樣的角色
在此則電流環(EN) 速度環(TG)
13-09-02 23:01
以上簡單介紹速度控制
速度控制對多數的朋友來說是比較陌生 那我們在哪裡可以看到這樣控制器
如 FANCU  西門子 三菱 ---等高檔的數控系統
如 機械手控制器 ABB
如 Motion Control  PAMC 翠歐
如電子凸輪
還有高速高精的要求 都是速度控制的天下
當然在後續我會提出案例說明
13-09-02 23:02
扭力控制其實跟位置控制很相似 如下圖
附件 QQ截圖20130825071927.jpg
從圖來看 他也是個半閉的系統

下回分解
13-09-02 23:03
笨鳥只接觸過速度型的扭力控制(位置型未接觸)
從上圖的扭力控制來看 伺服這塊似乎是個電流閉環 但摩差或阻抗變因 使得扭力與電流不夠線性 所以我們應該將他視作開環來看(個人觀點) 所以有很多設備 需要確認力量變化 都會加裝壓力傳感器(Load cell)
控制器執行扭力控制 其實只是下達定電流的指令 多少電流對應多少扭力 系統以此扭力執行加減速 (速度是固定)  但無法執行定位的功能 需要定位功能可加時間的運算 但精度差些
三種控制模式 這扭力控制 是產業間 用的最少 在市面上較常看到 膠帶塗膠設備(張力控制)開環 另外閉環有電子壓床 還有壓力測試機
13-09-03 08:29

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