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速度环位置环之间的关系 点击：5924 | 回复：32



海纳千川

    
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发表于：2005-10-08 19:17:00
楼主
各位老师: 　　 有个问题想请教! 　　 现在采用交流伺服进行目标的转动控制,当前能够对最终控制目标的位置通过传感器进行采集,进而计算出当前速度,如果这样的传感器的响应频率是10Hz(或者说最多每秒钟能够提供10次最新位置数据),那么我对速度环的控制(当前采用PID)能够做到多少Hz呢(所使用的伺服系统本身速度响应在空载情况下能够达到100Hz以上)?位置环呢又能够做到多少Hz呢? 　　 我测试了一下,速度环做到2.5Hz还能够保证基本的特性,再高点速度就太不稳定了!位置环还没有做!不知它们之间一般应该满足什么样的对应关系才能够控制的比较好? 　　 希望各位老师指教!
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刘岩利

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发表于：2005-10-09 17:15:00
1楼
每秒钟有10个位置数据，这与速度环没有太直接的关系。你的伺服工作在什么模式？
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木木的笑

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发表于：2005-10-09 20:30:00
2楼
每秒钟只有10个位置数据？是不是太少了？！位置环的频率不会做到大于0.5Hz。
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海纳千川

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发表于：2005-10-10 15:08:00
3楼
伺服工作速度环控制模式,给模拟电压,对应电机转速! "每秒钟有10个位置数据，这与速度环没有太直接的关系",但只有根据位置信息算出当前速度,才能进行速度闭环控制啊? 10HZ的响应频率是不是很低啊? 但现在也没有办法了,传感器已经定了,只能这样来设计了! 不知最终影响哪里? 是不是向楼上所说的位置环只能够做到0.5Hz?
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扌丸着真心人

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发表于：2005-10-11 10:05:00
4楼
你的东西速度太慢了啊！！伺服本身的编码器采样频率是1k的，你至少要弄个500hz的吧！
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刘岩利

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发表于：2005-10-11 17:54:00
5楼
伺服电机自己的位置环不能用，速度环也不能用吗？
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海纳千川

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发表于：2005-10-11 19:27:00
6楼
在这里引用一下"求助:伺服的三种控制方式"中"凡夫俗子"的论述来简单描述一下我的系统. 以下为引用"3、速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加整个系统的定位精度。" 我这里就是采用直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用来建立一个位置闭环控制系统,伺服本身已经做到速度环,给定模拟电压对应电机速度,我在直接控制目标也就是负载上加了位置检测传感器来构建位置控制闭环系统，这个传感器的响应频率就是10HZ. 以下为引用"第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢". 我采用的就是在外部控制器和最终负载间构建位置环,不知有什么不合适的地方! 首先对最终负载建立速度PID控制,然后在速度控制的基础上进行位置控制,也就是我在一楼所提到的情况!
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刘岩利

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发表于：2005-10-11 21:33:00
7楼
你的位置环建在负载的位置反馈上，没有什么问题。我的问题是，你是否真的有必要把速度环也建立在负载上，以电机的转速为基准是否可以？
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海纳千川

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发表于：2005-10-12 23:21:00
8楼
本来应该是可以的，但现在估计不行了! 因为电机转速只能通过驱动器的485口来采集,485通讯我调试了(有些干扰,不是很顺利,估计是协议没有搞清楚),感觉控制起来相对模拟口比较麻烦,就放弃了! 现在硬件已经定型了,只采用了模拟口进行控制,速度环也建立在负载上了,请问这样是不是把问题变复杂了?
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海纳千川

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发表于：2005-10-13 19:07:00
9楼
而且当前的实际情况是驱动器的485口不能进行速度参数设置,只能够进行速度参数查询,速度设定只能够通过模拟口进行! 那么现在如我将速度环的反馈建立在电机(通过驱动器查询电机实时转速作为反馈)上面(不在直接负载的传感器上),是否应该能够将控制频率和精度提高?
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刘岩利

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发表于：2005-10-13 20:48:00
10楼
个人认为，是把简单问题人为复杂化了，对于你的控制，只要处理位置环就可以了，速度环在伺服驱动器上，完全不需要你干预。
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海纳千川

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发表于：2005-10-13 21:12:00
11楼
谢谢指点! 但目前速度控制只能够通过模拟口进行设定,这本身并不精确啊?怎么直接利用驱动器的这个速度环呢?
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刘岩利

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发表于：2005-10-14 07:55:00
12楼
你需要什么样的精确程度？对于你的控制系统而言，速度环的指令描述精确到百分之一还是万分之一，有什么区别吗？伺服控制，本身就是一个承认偏差存在、允许偏差存在，只是追求使偏差尽量小而已。 为什么一定要把简单问题复杂化呢。
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海纳千川

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发表于：2005-10-14 19:41:00
13楼
谢谢指点！ 现在我想再改进一下把电机速度作为反馈看看控制性能吧！系统速度精度至少是0.05度/s（电机到负载减速比400左右）位置环精确到0.1度（位置传感器能够满足此精度），这个精度很难吗？
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刘岩利

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发表于：2005-10-15 08:39:00
14楼
如果我没有算错的话，精度要求是3.3RPM，不知道速度是多少？
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海纳千川

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发表于：2005-10-15 20:23:00
15楼
什么意思?
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刘岩利

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16楼
电机的转速是多少？
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liuyongyy

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17楼
刘岩利老师： 您好，我想请问您一下关于步进马达的问题，我们公司的机器上有一个步进马达失步，更换了解码器也不行，还是失步，区动部份也肯定没问题，马达本身出问题会出现这样的现象吗？马达我拆开看了，是5相的，每相直流电阻一样。请刘老师能给我指点一下，谢谢
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海纳千川

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18楼
额定转速3000RPM
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刘岩利

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19楼
在你使用中，电机的转速的范围是多少？这才是有意义的问题。在这个速度范围上，考虑速度精度的问题。电机的额定转速，对于我接触过的很多机器而言，没有什么意义。 至于步进电机，解码器是什么东西？步进电机内部如果线圈没问题，不太容易产生故障。当然是在正常使用的前提下，如果有剧烈冲击，内部部件的变形、移位，那是另外一回事。
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海纳千川

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20楼
实际使用范围:2000RPM以内! 系统稳定时电机转速在200RPM左右!
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