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低精度和高精度系统可以使用一个编码器和一个光栅尺吗?

日期:08-09  点击:724  属于:技术文章

    低精度系统,理论上可以使用一个编码器和一个光栅尺。但是由于编码器便宜,所以通常会选择使用编码器。
    高精度系统一般不能只使用编码器或光栅尺。对于一般的外部特例,相信看完这篇文章题主就知道有什么了。
    编码器通常安装在电动机的后端。一般情况下,电机厂会根据客户的需要将电机轴延伸到后端,使编码器能与电机轴直接连接。因此,编码器的作用是监控电机轴的转速,通常也是整个机电系统中第一个知道电机运动的传感器。(电动机轴和减速器输出轴不是同一个轴)光栅尺的安装位置和作用光栅尺通常安装在整个系统的执行端。检测线性位移的作用。这一线性位移通常也是系统最终需要控制的量。在没有编码器之后会发生什么?若系统的控制精度要求不高,则对编码器的去除影响不大。事实上,如果精度要求不高,在编码器和光栅尺两者中,使用编码器会更好,因为它们更便宜。但若在高精度系统中没有编码器,仅仅使用光栅尺就有可能引起精度上升、速度不稳定、震颤等症状。这是因为在传动机构中会有回程间隙。相当于在控制闭环中增加了一个延迟环节。为直观地理解,我将这一过程放大,以便题主能够清楚地看到。过程如下:控制器发出速度指令,驱动器输出小电压,电机开始旋转。但是由于齿轮间隙等延迟环节的影响,减速器输出端始终没有移动。由于只有光栅尺的反馈,根据光栅尺的反馈,控制器自然认为电动机没有移动。(如果有编码器的反馈,控制器可以知道电机的真实速度)然后PID算法会增加电压,然后可以想象速度超调。然后控制器试图降低速度,同样的道理,速度也会降低太多。
    总的来说,实际速度会围绕设定速度上下波动。延迟会导致闭环系统不稳定。延迟环节也会对绝对位置精度要求较高的系统产生不利影响。由于高精度的位置不是一次就能达到的。通常是由于硬件的触发,加上软件算法在设置位置附近来回调整几次。而且由于缺少编码器返回的第一手信息,调整可能需要很长时间。没有编码器一定不行吗?许多项目问题没有绝对的答案。以题主这个问题为例。假如碰巧遇到机械结构空间有限,而且不方便走线。这时,老板拍着桌子喊道:“我会不惜一切代价把丑陋的编码器拿走。”然后他眯着眼睛信任地看着你说“同时保证精度”。潜台词是“做得好,加薪”。只有老板一句话,计划总是存在的。更换线性电机啦,在算法上做出时间让步啦,做实验收集数据建模啦。。。

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