东元伺服全闭环(双编码器)功用消除自动化设备机械差错

发布时间：2024-02-02 09:37:56   来源：小九直播下载电脑版

  反应给伺服驱动器，使得伺服驱动与电机之间构成了一个小的闭环体系，从而到达准确操控的意图。但这种准确仅仅限于伺服与电机的独立小体系，而关于运用伺服体系的整套设备来说任旧存在差错、传动差错，所以说这儿的准确仅仅相对的，而惯例处理办法经常会选用各种来战胜整套体系的差错，但精度相对较差，且只能进行报警而无法实时进行补差。

  因而，由伺服驱动器、伺服电机及电机自身编码器组成的体系，也被称为半闭环体系。为了使设备操控到达更高精度的操控，东元高阶伺服JSDG2S在半闭环体系的基础上再添加了一路编码器反应设备(可运用光学旋转编码器或许光栅尺等外部编码器)，直接检测操控物体的方针机械移动间隔(如滑台实践作业间隔)，这样，伺服驱动器、被测物及第二路编码器反应(再添加的一路编码器)构成了一套全闭环操控的体系。

  如电机编码器接口CN2相同，第二路编码器接口CN8也可与光学旋转编码器、光学尺等匹配(此光学旋转编码器、光学尺是将移动的间隔转化成A/B/Z相脉冲信号，脉冲个数代表物体移动间隔，脉冲频率代表物体移动速度)，此第二路编码器接口CN8支撑最高解析度为1000000pulse/rev(电机旋转一圈，全闭环体系对应的最大四倍频脉冲数为1000000)。1.硬件规划电路及原理电路由左向右阐明：接口CN8为光栅尺或光学旋转编码器接口，输入信号为A+/A-,B+/B-,Z+/Z-差分信号，运用脉冲的个数和频率反映当时侦测的物体移动间隔和速度，接口有钳卫二极管进行维护，防止杂讯、高压损坏芯片，确保硬件电路牢靠度，再经过一个RC电路进行滤波后，经过一个差动电路接纳器AM32LVIDR转换为FPGA可接纳的电平信号，后续信号将由FPGA内部解析处理。

  (1) 方位指令经过总线(EtherCAT/CANopen) 或脉冲操控器下发到驱动器，经过电子齿轮等到相应单位转化函数(表达式为：接纳到的方位指令*电子齿轮比*第二路编码器解析度)，生成对应方位1(CmdPos),一起运用安装在设备上的第二路外部编码器得到设备实践作业方位2(FbPos)。

  (2) ) 上述两方位送入方位操控器( 方位操控器即份额体系)做核算(份额体系核算即 (Cmd Pos- FbPos)*KP(KP为可调整系数，默认值为40))得出电机实践需要移动方位(移动方位增量DeltaPos)及移动速度(单位时间内移动的方位增量即移动速度 CmdSpeed，此体系单位时间为400微秒)，此刻经过电机内部编码器得出(运用微分核算= 方位改变量/时间改变量)电机反应速度(FbSpeed)。

  (3)再将上述2个速度送入速度操控器核算(速度操控器即份额、积分体系)，为了快速呼应此算法选用抗积分饱满份额/积分核算，其具体算法为在核算当时差错量的时分，先判别上一时间差错量是不是现已超出了约束规模。若上一时间差错量>

  约束最大值，则只累加负差错;若上一时间差错量

  上述全闭环方位算法直接将被测物的方位做运算， 减小物理运动空隙与组织间的传动差错。

  为了更好地使物体运动愈加顺利，在移动轨道操控时，将单段操控S(x)=0延伸为多段操控，包含加速度段、恒速段和减速段。各段分别为：

  经过以上方法能处理设备使驱动器更顺利地操控电机补偿机械部分发生的差错。

  当然也存在某些状况因机械或许传动毛病，此刻驱动器可经过设定差错最大维护机制断定直接报警，防止损坏机械。

  Pn347：全闭回差错最大值(全闭回CN4与实践Encoder差错设定值，当方位差错量大于Pn347所设定的脉波数时，本设备发生AL022(马达端与负载端pulse差错过大)。

  承认外部编码器正方向对应马达方向，设定Pn314(方位指令方向界说)，以手推方法(不要激磁)承认， 当外部组织向正方向推时，检查Un-14(马达回授-旋转一圈内的脉波数)，承认数值是否为递加。2.承认内外部是否方向相同以手推方法(不要激磁)，将外部组织向正方向推，检查Un-50(外部编码器脉波数)，承认数值是否为递加。若不是，请批改Pn349 (全闭回路方向)设定，改为0或1。

  外接编码器或光学尺进行全死循环操控时，首要需进行Pn348(全死循环Encoder一圈对应分辨率) 设定，以螺杆组织调配光学尺典范核算如下：

  设定全死循环Encoder分辨率后，可调配设定Pn349(全死循环作业方向设定)进行作业方向设定，抑或是调配运用Pn347(全死循环差错最大值)进行实践与外部Encoder差错最大规模，并用Un-52(外部编码器与马达编码器之差错)，监控两者之间的差错，当超出规模后，警报信号发生AL.022(马达端与负载端pulse差错过大)，伺服中止动作，最终按照需求设定Pn346(全闭回机能分周挑选)。

  以手推方法(不要激磁)，根据Un-14(马达回授- 旋转一圈内的脉波数)和Un-16(马达回授-旋转圈数) 核算马达计数的总位移间隔。将此马达总方位和Un50(外部编码器脉波数)比较，方向是否相同? 两者的份额是否为马达分辨率与Pn348附近?

  若渠道如图1中所示，疏忽背隙(Backlash)的影响，从状况显现参数得知Un-50(外部编码器脉波数)为2500、Un14为32768，则可依此推算出Pn348(全死循环Encoder一圈对应分辨率)之值：

  此功用使得电气设备形满足闭环体系，相比较挨近开关等静态反应，选用编码器/光栅尺等传感器后，使得设备可构成动态的全闭环体系。在这套反应操控办理体系中， 伺服驱动器可实时监控设备移动、速度变量，在作业作业中不论出于什么原因(外部扰动或体系内部改变)，只需被操控量违背规定值，就会发生相应的操控作用去消除差错。因而，它具有按捺搅扰的才能，对设备的差错特性改变不灵敏，并能活跃改进体系的呼应特性和操控精度，使得设备到达一个完美的作业状况(注：具体运用参数可参阅东元伺服JSDG2S运用手册)。