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步进电机的闭环驱动,还真是个好东西

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出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 19:17:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
以前我总以为步进电机是一种即将被淘汰的玩意,即便是使用细分技术,同样会遇到丢步、振动、发热、响应慢等问题。
偶然的机会做了个闭环驱动的实验,在其后面加装了一个1000线的编码器,步进电机通过编码器获得转子位置变换为矢量驱动
当检测到位置偏差时提供驱动输出,到位后可以用极低的电流维持锁定
初步试验达到了近似交流伺服的的效果,严格的来说在低速定位应用中,比伺服还要好!
因为步进电机在低速时的力矩更大,而且锁定后不会像伺服电机那样在某个位置微震
闭环驱动之后的步进电机消除了丢步、振动、发热等缺点,还可以成倍的提高转速,响应速度也非常快!
我开了个QQ群,专门讨论这方面的技术和应用:********

以下是摘录的某公司的闭环步进驱动其产品的介绍:
主要特点:
1、高响应
与开环控制步进电机一样,Astep与脉冲命令同步运行,因此能使短行程可在短时间内精确定位。
2、增益调整简单
影响伺服系统使用的效果,不仅与伺服系统本身的性能有很大的关系,而且调整伺服系统的增益也非常关键,但调整增益是一件既繁琐又费时的事。Astep的调整非常简单,只需要调整一个拨码开关即可。它尤其适合于低刚性传动的应用,如同步带+滑轮等运动结构。
3、停止无波动
Astep的控制电机为步进电机,由于步进电机停止时具有保持转矩特性,因此,当停止时,电机位置保持完全不变且无波动,对于在停止时要求有不能振动的应用场合是一个非常理想的解决方案,如机器视觉、图像检测等行业。
4、低速低振动
由于驱动器采用了独特先进的电流矢量控制技术,平滑的效果可比得上细分驱动的效果,在低速运行时,振动也是非常小的。

出0入42汤圆

发表于 2012-3-29 19:26:17 | 显示全部楼层
用QQ群干嘛,在论坛上讨论可能稍微麻烦点,但是收益的人会更多。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 19:31:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 lixiangwen 于 2012-3-29 19:32 编辑

小心被封ID 哦,阿莫不允许QQ 讨论的~~

放论坛讨论不是更好~~

LZ应该比较牛,发点好资料瞅瞅~~

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 19:33:59 | 显示全部楼层
Astep是什么?

出0入228汤圆

发表于 2012-3-29 20:10:12 | 显示全部楼层
才学会使用步进电机,你们城里人 就要将它给淘汰了,唉

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-29 21:50:17 | 显示全部楼层
Astep 是哪个公司产品的代号吧~有兴趣搜一下就是了
步进电机的闭环驱动说国外都用了很多年了,国内一直没用是因为编码器太贵
现在便宜的分体式编码器   1000线码盘四五十,光电头三十多,估计也该普及了

出0入0汤圆

发表于 2012-3-29 22:02:37 | 显示全部楼层
楼主几项电机?看下面的介绍好像没用细分而是矢量驱动---这个矢量驱动是什么?

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 07:52:39 来自手机 | 显示全部楼层
低速下的机械震动貌似无法消除吧。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:05:28 | 显示全部楼层
我看有点像广告,都不是开源
贴里都没有什么有用的资料

出20入22汤圆

发表于 2012-3-30 08:06:32 | 显示全部楼层
可能会用到,学习

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:13:06 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-3-29 21:50
Astep 是哪个公司产品的代号吧~有兴趣搜一下就是了
步进电机的闭环驱动说国外都用了很多年了,国内一直没用 ...

不怎了解行情,如果真是这么便宜,完全可以使用在产品中了

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:31:49 | 显示全部楼层
1000线的码盘就想做步进闭环?

玩笑开大了。

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:31:57 | 显示全部楼层
实际应用场合都要闭环使用

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:32:57 | 显示全部楼层
在坛子里讨论吧,qq群老大不允许地

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 08:43:09 | 显示全部楼层
步进电机+编码器,很早就有这种用法的。见过早期的硕博论文里提到过。

出75入4汤圆

发表于 2012-3-30 08:49:19 | 显示全部楼层
步进电机的闭环有人用过。自己想做,条件不太具备,不知道哪里有合适的编码器

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 10:19:45 | 显示全部楼层
电机力矩保留一定余量,开环控制基本也不会丢步
如果闭环,细分驱动+光栅尺更实际,丝杆误差可以不考虑
好的驱动器低速震动已经做得挺低了,当然如果用TBxxxx那当我没说

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 18:07:40 | 显示全部楼层
Sorry for using en
I used one module from a shengzheng vendor.400 line code plate.it work well. I bought it from taobao.And it have a feedback signal for "done". Most work is 2 pulse counter + 1 output.

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 18:11:20 | 显示全部楼层
Sorry for using en
I used one module from a shengzheng vendor.400 line code plate.it work well. I bought it from taobao.And it have a feedback signal for "done". Most work is 2 pulse counter + 1 output.

出0入4汤圆

发表于 2012-3-30 19:36:13 | 显示全部楼层
1000线足够了吧   我现在用的一种步进的闭环产品,国内的,好像是800  4倍频。用起来不错的

出0入4汤圆

发表于 2012-3-30 19:38:08 | 显示全部楼层
gyroscope  提到的编码器,能给个指示么,如果这个价格 确实不错,很多地方都能用到了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-3-30 21:27:29 | 显示全部楼层
淘宝上有一种专门卖的塑胶码盘,1000线的四五十元,再买一个外壳10元左右,再用一个H9731光电头,就可以了~

出0入0汤圆

发表于 2012-3-30 23:20:31 | 显示全部楼层
消除丢步,这个没话说,毕竟都闭环了
消除震动,这个不清楚
但是消除发热,这个有难度吧

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 00:06:46 | 显示全部楼层
Astep没听说过,只记得αstep是东方电机的一个步进技术,无编码器做到闭环效果

出0入0汤圆

发表于 2012-3-31 21:33:28 来自手机 | 显示全部楼层
怎么消除发热?

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 06:17:00 | 显示全部楼层
是阿也想知道如何消除发热?

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 08:07:49 | 显示全部楼层
如何消除发热?楼主位有提到"到位后可以用极低的电流维持锁定"

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 08:41:41 | 显示全部楼层
到位后可以用极低的电流维持锁定,定位后不震动,难道说你的功率管工作在线性区域

出0入0汤圆

发表于 2012-4-1 09:43:32 | 显示全部楼层
步进始终是有振动的问题, 我还没见过像伺服那样没有声音的步进电机,这样加编码器出来的信号应该也是来回振荡的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-1 09:53:06 | 显示全部楼层
其实大家还是再用步进电机的固有观念在看待这个问题
步进电机相当于具有很多级槽的同步电机,其实也就是一种大力局、低转速的伺服电机!!

出0入300汤圆

发表于 2012-4-2 16:56:06 | 显示全部楼层
看您可能是想研究这方面,所以我想说几句,其实早就想说几句,只是怕打击别人的积极性.
1.步进电机加反馈,这不是什么新鲜东西,我本人也搞过几个版本的实验.
首先说用途,很多人想到步进电机就想到用在雕刻机上,其实世界上用到步进电机的地方多了去了,国外有不少步进电机带编码器的产品,我也买过几个.东方的相对性价比不错,小的全套不到2000元.但是绝大多数步进电机的应用都是没有反馈的,为什么?因为没必要.因为都造成丢步了就说明在这个场合不适合用这种东西.我们有两个新买的三座标仪,那时真正需要精度的应用,依然还是步进电机,没有反馈的步进电机,和其他以前的一样都没有用交流伺服.因为在低速,步进电机确实强过交流伺服!至于震动有很多解决的方案,这么多年了,没听说什么太新奇的方法解决震动.
在国内,很多工程师很有想法,有时候不切实际,觉得自己可以改变很多行业状况,殊不知国外有许多更敬业的工程师,要是这样的方法真行轮不到我们来创新.所以就步进电机的用途来看,我认为不加反馈也可以.
2.成本:1000线的编码器我很早前就搞定了,全套20元.所以不加反馈不是成本的问题.
3.好处:确实可以完美解决丢布尤其是开机时的抖动.
4.坏处:这是主要的,加了反馈就有点伺服的味道,感觉肉肉的,似乎要有前馈才放心,因为完全抛弃了步进那种开环全刚性的特点.没用过的当然不知道,用过的有苦也不说,因为改造这种系统一般都是有点想法的人提出来的.

我们有许多东西都在表面,没深入进去.我做这方面有6年了,一直在搞高速的插补,为什么?因为我有一个高速高精度的应用,国外的系统一套70W.
国内的根本没法用,说了你可能不信,我几乎试遍了国内著名厂家的系统.所以自己搞,想想我也很寂寞,没有人能和我聊到一起,因为大家都不需要这么高速高精度的东西.由于接触这个,我知道国内的数控系统基本都是垃圾.国内的伺服电机和国外的比也属于垃圾.但步进电机及驱动器却不同,还是有不少可以用的.

步进电机看怎么用,关键是场合,该丢步了,你加了反馈,别的问题就出来了.

出0入42汤圆

发表于 2012-4-2 17:17:48 | 显示全部楼层
顶31楼,步进电机就是个刚性东西

出0入0汤圆

发表于 2012-4-2 23:31:29 | 显示全部楼层
控制得当可以是启动平稳,降低发热

出0入0汤圆

发表于 2012-4-2 23:31:39 | 显示全部楼层
不同意LS and LSS
步进反馈还是挺好的。我在用。
上次用英文没说完,基本原理就是 1个计数器对控制的步进脉冲计数,1个计数器对编码器计数(当然,不是简单计数,还要方向......),然后通过比较决定输出。当误差在范围内,不报警。当达到额定允许误差,给出"done"信号。

所谓的不发热,我认为是可能的。原理上,现在的开环要有很多的“剩余动力”(借用下航模概念),而用反馈的话,刚刚好就可以了。
在抑制震动上,闭环并不像传统司服那么精确,他的停止点不是0位,我的就是误差 1 step,可接受。所以不会反复过0。

总之从控制的角度,闭环总归好过开环。这个步进毕环,从软件上看,还是值得研究的。

出0入300汤圆

发表于 2012-4-3 03:52:47 | 显示全部楼层
Argee 发表于 2012-4-2 23:31
不同意LS and LSS
步进反馈还是挺好的。我在用。
上次用英文没说完,基本原理就是 1个计数器对控制的步进脉 ...

还是看怎么用吧,其实我有一个东西需要有8轴,经实验有3个轴必须用步进电机.所以这方面也做了些工作.
我现在所有的步进电机都用了反馈,但不是用在运动中,我主要就是解决开机时的抖动,和旋转后的计数,不参与运动控制,不然就影响那果断的刚性.
非要把环闭起来,就是伺服了,那样就会体现出许多伺服的缺点,所以不能这么干.

您说的原理是必须做一个带反馈算法的驱动器,这个北京有个单位多少年前就干了,他使用dsp给出8路pwm然后驱动cpld产生步进电机需要的序列,其中可以插入编码器.
我试过,他们的工程师姓邓,有机会可以一起聊聊,如果真是效果好,那早就批量投放了.

国外的我用过几种,效果和想象的一样,所以最终也放弃了.

做个简单的闭环,stm32可以把事情都做了,我已经试过,但是工业化的条件仍然不具备。
我花了很多钱,试了大量的电机,其实现在看是徒劳的,人家什么东方,安川,松下不比我们有能力吗?最后我总结出一句话:没有多花钱的不对(只针对进口电机)

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 09:12:16 | 显示全部楼层
同意34楼,我认为步进闭环还是有正面作用的,但不是在驱动器上做闭环,个人认好较好是与控制系统做辅助闭环,步进基本是在起动和加速这段丢步机率最高,通常不会过冲,所以主要是在后段修正,步进将接近目标位置时,这时候速度已降到较低,比较编码器与目标的误差,修正剩余脉冲计数,之后步进直达目标位置,控制特性与开环并没有太大区别,这在直线运动上还是很有用的,至于低速运运都失步的系统,那就要考虑机械配置是否合理了

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 09:33:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 xuyuetc 于 2012-4-3 09:36 编辑

不敢与楼主观点苟同,主流伺服编码器一圈脉冲数十几二十几万,还有步进的速度和位置响应性能能达到交流伺服那样吗,感觉像广告。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-3 09:46:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 gyroscope 于 2012-4-3 09:49 编辑

这几天忙着做实验,现在回一下:
1、步进电机加上编码器作闭环,其实分好几个层的,最简单的是通过一个普通的驱动器作步进核查,丢步了就降速重来,这属于最入门级的闭环
2、编码器计数后与步进的步伐对正,根据实际位置输出相应的电流大小和相位,类似于伺服了,这种方法可以实现相当高的性能

下面是一些实验的视频:
http://player.youku.com/player.php/sid/XMzc0ODAwNTE2/v.swf

本帖没有提供开源的技术资料,仅是分享我的一个新发现:步进电机闭环后的效果的确很惊艳
我从此改变了对步进电机的傻大笨粗的印象,希望这个思路对大家也有用处

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 09:58:58 | 显示全部楼层
发错地方了,本来要回复,成了新帖了

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出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 10:48:00 | 显示全部楼层
38楼的确很惊艳

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 10:50:58 | 显示全部楼层
前些时间见到一批老化的步进电机伺服的升降台,大概有几十套的样子,设计的时候就没考虑加闭环,开始用的时候就觉得还凑合,毕竟步进电机的开环控制能力还是有的,随着使用时间增加,升降台又没人及时维护,现在那批升降台都处在亚健康状态,动不动卡住。
若是在设计时加上线圈电流采样和编码器,现在兴许还好一些。
谢谢楼主的分享。
交流伺服应该有它的优势吧,我用到这样宝贝的机会不多,还望高人继续点拨

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 11:01:58 | 显示全部楼层
rifjft 发表于 2012-3-30 23:20
消除丢步,这个没话说,毕竟都闭环了
消除震动,这个不清楚
但是消除发热,这个有难度吧

    消除发热这个问题不是很大,某电机已经具备这个功能,一般来说,步进电机没用闭环只能靠系统判断发出的信号来计数解决,可能因为马达丢步而实际未能运行设置数,但某电机现在却可以在驱动器里面来判断了,然后将实际运行数反馈给控制系统,其功能已经与伺服电机很相似了.(为防止广告嫌疑,品牌就不能讲了,自己去搜吧).

出0入0汤圆

发表于 2012-4-3 12:52:43 | 显示全部楼层
消除 与 改善 这两词的意义区别甚大

忽然想到,莫大这里不是做雕刻机吗,楼主的东东如此强悍,不如整几套给莫大测试一下。相信只要效果够好,莫大会有意向跟楼主合作的。这个是双赢呀

出0入0汤圆

发表于 2012-4-5 22:31:59 | 显示全部楼层
39楼,这个多少钱啊??

出0入0汤圆

发表于 2012-4-6 09:22:35 | 显示全部楼层
一直想搞啊 , 一起讨论下

出0入0汤圆

发表于 2012-4-6 09:26:01 | 显示全部楼层

38楼的确很惊艳

想起之前看的一个视频,一只鸡,不管身子怎么动,头的位置就是保持不变,呵呵。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-6 10:03:36 | 显示全部楼层
就是,那个鸡头的确是很厉害!大自然是最神奇的!

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出0入0汤圆

发表于 2012-4-6 11:06:07 | 显示全部楼层
步进电机的应用还是应该很受欢迎的。
不过真的要做闭环了,还是更信任用无刷做伺服

出0入0汤圆

发表于 2012-4-7 18:46:21 | 显示全部楼层
wxws 发表于 2012-3-29 20:10
才学会使用步进电机,你们城里人 就要将它给淘汰了,唉

怎么学会步进电机的?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-8 23:23:13 | 显示全部楼层
48楼:不过真的要做闭环了,还是更信任用无刷做伺服

一般的无刷做做调速器还可以,并不适合做精密伺服,最好直接上交流伺服
但是正所谓寸有所长,尺有所短,交流伺服在低压驱动、低转速、大力矩的应用上也有先天不足
而闭环步进却正是在这个领域有其独到的优势。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-9 19:42:27 | 显示全部楼层
长见识了,谢谢分享

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-10 18:05:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 gyroscope 于 2012-4-10 21:18 编辑

上传一些我参考过的闭环步进驱动相关的论文




奇怪, 传了好几次搞不上来啊?

出0入0汤圆

发表于 2012-4-10 18:51:18 | 显示全部楼层
close loop step drive
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2012-4-24 14:18:21 | 显示全部楼层
楼主位的内容虽然偏向。但是后面的回复相当专业.

COOL !

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-26 09:07:19 | 显示全部楼层
目前主要是步进电机毕竟存在步进的力矩波动,要想实现非常顺滑的速度控制还是蛮有难度的
继续做做实验看看能够攻克这个问题

出0入0汤圆

发表于 2012-4-26 12:55:01 | 显示全部楼层
高度关注这个话题!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-26 16:48:26 | 显示全部楼层
38L的视频要讲什么啊?楼主抱着电机跳舞么

出0入0汤圆

发表于 2012-4-28 11:12:14 | 显示全部楼层
确实是不同的场合用不同的东西呀,步进闭环有利有弊,受教了~

出0入0汤圆

发表于 2012-4-28 11:21:24 | 显示全部楼层
厉害,谢谢分享

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-29 23:16:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 gyroscope 于 2012-4-29 23:17 编辑

五一前夕,又有了新的进展:
步进电机的每一步有很强的力矩波动,因此容易造成速度波动,也就是步进感,严重时容易引发震荡!
我也被这种步进感所困扰,陀罗稳定控制对于位置和速度的精度要求很高,步进感会大大影响稳定效果;
一开始通过给步进电机转子灌上阻尼油,降低力矩波动的陡峭性,然后结合电阻尼控制,得到了改进;
为了进一步抑制力矩、转速波动,通过查找论文,找到了一种重复控制算法,得到了较好的效果。
希望这个信息对于研究相关领域的朋友有帮助。

出0入0汤圆

发表于 2012-4-30 02:12:47 | 显示全部楼层
认真看了全文,受教了,我反而支持楼主的观点.我觉得机器嘛,有感知的总好过没知觉的,在我看来就等于是加了智能化的表现,技术在于创新,虽然有人早就尝试过可能觉得没有研究价值,那也只能代表没有突破而已,这就好比写文章一样,你写不好,不等于人家一样也写不好,当然是对同一件事而论.

出0入0汤圆

发表于 2012-4-30 09:21:33 | 显示全部楼层
步进电机控制学习中!

出0入0汤圆

发表于 2012-4-30 11:16:30 | 显示全部楼层
这个不错

出0入0汤圆

发表于 2012-4-30 21:42:50 | 显示全部楼层
对步进控制系统来说使用传统的光电编码器反馈是会增加成本但是可以考虑使用磁编码器,德国TRINAMIC就在其PANDRIVE智能步进中加入了磁编码器可以实现增加编码器和绝对值编码器的功能 。

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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-4-30 21:43:39 | 显示全部楼层
回61楼,你说的不错
不过闭环步进很久以前在国外已经广泛应用了,尤其是小日本
你看很多小日本的二手步进电机都带有编码器
而且现在编码器的成本也大幅度下降,1000线的编码器整套下来八九十就能搞定了
而且现在淘宝上也有一些闭环步进的套件在卖,应该说已经到了一个爆发应用的阶段

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 17:33:34 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-4-30 21:43
回61楼,你说的不错
不过闭环步进很久以前在国外已经广泛应用了,尤其是小日本
你看很多小日本的二手步进电 ...

1000线的80~90元钱能搞得定,我怎么没找到啊,我找到的都是在200元钱以上的,能不能给个介绍啊?谢谢

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 18:14:03 | 显示全部楼层
看上去很不错,

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-1 23:05:06 | 显示全部楼层
zhuisuoji  你到淘宝搜索 H9731,这个光电头大约30元,一个1000线的码盘约50元,再找个外壳大约十元
比如说这个链接:http://item.taobao.com/item.htm?id=15169464009

出0入0汤圆

发表于 2012-5-3 10:52:53 | 显示全部楼层
大一点做双轮车是不是很好,呵呵。轮子转不会倒

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 02:49:07 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-5-1 23:05
zhuisuoji  你到淘宝搜索 H9731,这个光电头大约30元,一个1000线的码盘约50元,再找个外壳大约十元
比如说 ...

请问在Hp打印机上拆下来的9985光电头可以用么?



又或者是下面这个可以用么?

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出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 07:32:57 | 显示全部楼层
手上有个三菱的码盘,没看出来它是怎么做到17位分辨率的!

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 10:43:41 | 显示全部楼层
楼主能不能大概说说您的软件算法思路,最近也在做一个步进的闭环控制器,纠结于怎么实现闭环控制,
我现在的想法是:步进电机运行过程中,每隔一段时间(大概几十US)读一次编码器位置,算出与实际位置的差,然后修正
但觉的这样估计还是有一定的误差,忘楼主赐教

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-4 13:06:52 | 显示全部楼层
先做实验、发现问题之后再去有的放矢地解决
泛泛而谈的经验没有意义

出0入300汤圆

发表于 2012-5-4 14:57:26 | 显示全部楼层
yuanjingjie 发表于 2012-5-4 10:43
楼主能不能大概说说您的软件算法思路,最近也在做一个步进的闭环控制器,纠结于怎么实现闭环控制,
我现在 ...

我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个光栅尺的显示头,要好一点的,装上一个比较次的带刻度的手轮,取出信号同时送到显示头和你搞的解码器
          反复换向,无规则快速转,使两个系统读数相同,由于手轮只有100线,倍频后400刻度,这都搞不好就不要向下进行了.
               找两只松下的A5伺服电机,头对头连起来固定好,一只脱机,一只联机。把两边的每圈脉冲都设置到1048576线/圈
          用任意波形发生器的扫频输出驱动一个电机,从另一个电机的驱动器取信号,再进以上的两套系统,要求数据一致,
          这样的实际测试才能把编码器模块放过去,其他的仿真什么的都是浮云,这一步我就干了一年。
         (其实大多时候人家没丢步,你测得不准,以为电机丢步了,开始虾补,结果越补越乱)

然后用cpld把电机编码器的数据和脉冲的数据作比较,注意一开始别嫌繁琐,两边的输出都搞成32位有符号的并行出口,仔细比较。
都搞几种驱动器和电机,起码大大小小要20种吧,全装上编码器利用以上系统测试并记录数据,做试验的时候编码器一定要买最好的
多摩川的就行,每个大概850元。这一步我也干了1年。因为要换不同分辨率的编码器,所以很繁琐。
用64线的逻辑分析仪,把数据全采下来,观察两边的延时(以后做软件时滞后量的依据在此)。


你测试完。基本就明白怎么搞了,软件很好写的。

制作编码器:码盘有3种选择,钢的,玻璃的,高分子的。成品一般是高分子的,但国内很多玻璃的作的很不错,我做的625线/40mm的10元/套
             金属码盘,一般用蚀刻方法或激光,实际上蚀刻的就非常好,直径38mm足以作500线,倍频后是2000刻度/圈。批量价格3.5元/片
             读数头就更多了,我手里有10种以上,没见到那个不能对付这么低分辨率的码盘。所以15元之内就可以搞定。

安装:  也很关键,等你真到了那一步再说。

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:11:50 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-4-6 10:03
就是,那个鸡头的确是很厉害!大自然是最神奇的!

神奇的鸡头!

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:18:57 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 14:57
我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个 ...

受教了!!TKS!

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:39:53 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-5-4 13:06
先做实验、发现问题之后再去有的放矢地解决
泛泛而谈的经验没有意义

我现在正在做,就按照我楼上说的那种思路,基本也能实现我的要求,
我看了楼主的视频以后,只是想了解里面大概的原理,并不是纸上谈兵,
做实验也得有个方向,还请楼主赐教你的设计思路,不要详细参数,只是
思路而已

出0入300汤圆

发表于 2012-5-4 15:50:59 | 显示全部楼层
不要立刻就补,这是关键,一般等20uS以上,所以这种过程一般反映在减速阶段。如果误差大了,就不必补了,立刻报警。
我的方法是随时测量每个周期的时间,低到一定程度就开始补。

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:54:04 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 14:57
我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个 ...

非常感谢您的回答,您打了这么多字让我很感动, 我的这个产品是一个电动气缸的项目,编码器部分用的是磁编,1024线,
磁编码器内部是有OTP内核处理过的,所以输出信号的精度还可以,所以编码器这块的测试我只是大概测试了下,基本满足了我的要求了。
这个项目本使用的是42步进电机,开环本来也能完成控制,但是现有有一种推压模式(类似于气缸),是通过控制电机的电流来实现压力调节,
所以这中模式位置必须要使用测量才可以。
楼主说的CPLD程序能否简单的说说思路,因为我没有使用过CPLD,可能看CPLD的程序会有点困难

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:55:25 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 15:50
不要立刻就补,这是关键,一般等20uS以上,所以这种过程一般反映在减速阶段。如果误差大了,就不必补了,立刻 ...

你速度好快啊,我还没回复完你就来了,您是哪里人哦

出0入0汤圆

发表于 2012-5-4 15:57:24 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 15:50
不要立刻就补,这是关键,一般等20uS以上,所以这种过程一般反映在减速阶段。如果误差大了,就不必补了,立刻 ...

这个有点不理解哦,我有点笨的

出0入0汤圆

发表于 2012-5-6 11:04:16 | 显示全部楼层
受教了!

出0入0汤圆

发表于 2012-5-6 11:19:03 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 14:57
我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个 ...

强啊,收我为徒吧,我供师傅吃喝。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-24 06:38:40 | 显示全部楼层
工欲善其事,必先利其器
我建议使用STM32单片机,它带有编码器模块,计算速度也非常的快,比较适用于电机驱动的应用

出0入0汤圆

发表于 2012-6-2 15:14:03 | 显示全部楼层
不知道7A的驱动器是怎么做出来的…………

出0入0汤圆

发表于 2012-7-7 22:34:39 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 14:57
我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个 ...

一看就是研发产品的高手,伺服器的光电编码器的脉冲丢失测量和可靠性设计是个很大的难点,虽然是很简单的4倍频,一说大家都知道,其实要做很多工作,比如故障检测,防脉冲丢失,抗干扰。

出0入0汤圆

发表于 2012-7-7 22:41:38 | 显示全部楼层
饮酒不得足 发表于 2012-4-6 11:06
步进电机的应用还是应该很受欢迎的。
不过真的要做闭环了,还是更信任用无刷做伺服 ...

看的准!
实际上现在无刷的齿槽效应完全可以做到和伺服电机相媲美,无刷电机已经不是书本上的方波反电势了,而是正弦波,得益于无刷电机的大量应用引发生产的自动化,无刷电机在200W一下的价格远低于交流伺服电机的价格,批量价格只有交流伺服电机一半的价格。
无刷电机配上编码器,也就是伺服器的新分支,无刷伺服具有绝对的价格优势,性能和交流伺服是一样的,就是功率只能做到180W。

出0入0汤圆

发表于 2012-7-9 13:39:36 | 显示全部楼层
发个QQ群可以用汉字什么的啊,不必一定要阿拉伯数字吧。

出0入4汤圆

发表于 2012-8-9 17:32:03 | 显示全部楼层
收藏.
   谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2012-9-2 19:49:09 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-4-3 09:46
这几天忙着做实验,现在回一下:
1、步进电机加上编码器作闭环,其实分好几个层的,最简单的是通过一个普通 ...

请问楼主你的这个视频说明了什么吗?说明定位准确吗?速度那么低,不闭环应该也能实现吧!噪声吗?小电机噪声本身很低!比力矩吗?你也没有什么负载测试啊!

出0入0汤圆

发表于 2012-10-12 15:08:05 | 显示全部楼层
学习分享,学习了!

出0入0汤圆

发表于 2012-10-12 16:21:04 | 显示全部楼层
shinehjx 发表于 2012-3-30 10:19
电机力矩保留一定余量,开环控制基本也不会丢步
如果闭环,细分驱动+光栅尺更实际,丝杆误差可以不考虑
好 ...

TB6560震动很大吗?

出0入0汤圆

发表于 2012-10-15 16:27:46 | 显示全部楼层
步进电机闭环。价格和伺服也相差不大了吧

出0入0汤圆

发表于 2012-10-15 16:47:29 | 显示全部楼层
ppdd 发表于 2012-5-4 15:11
神奇的鸡头!

任何人工系统,包括米国最先进的火炮稳定系统恐怕都赶不上大自然上亿年进化的成果。

出0入0汤圆

发表于 2012-10-28 15:44:25 | 显示全部楼层
ibmx311 发表于 2012-5-4 14:57
我来告诉你,
从网上搞一个CPLD读编码器的程序,一定要4倍频的,先把这个搞好并测试.
  如何测试:必须搞一个 ...

论坛前辈,想问问TMC262那个步进电机驱动系统,你的使用效果如何呢?如果我自己想设计那个方案,有没有必要呢?

出0入0汤圆

发表于 2013-5-10 19:43:43 | 显示全部楼层
gyroscope 发表于 2012-3-29 21:50
Astep 是哪个公司产品的代号吧~有兴趣搜一下就是了
步进电机的闭环驱动说国外都用了很多年了,国内一直没用 ...

深圳taike

出0入0汤圆

发表于 2013-5-11 08:04:39 | 显示全部楼层
研究东西,要基于实际的需要。步进闭环的控制,我这里已经商用。42步进电机+编码器。因为,没有这么小的伺服,运行速度又很高,所以只能做步进闭环。现在的问题是,带编码器的步进电机太贵了,并且编码器端容易损坏。由于公司的原因,不能提供相关资料了。不好意思。启动时,步进电机由于刚性强,有点细微的噪音。

出0入0汤圆

发表于 2013-5-31 21:15:26 | 显示全部楼层
来学习的!

出0入0汤圆

发表于 2013-6-1 09:19:08 | 显示全部楼层
学习学习。

出0入0汤圆

发表于 2013-12-4 11:06:02 | 显示全部楼层
楼主的步进电机位置闭环是实时补偿的吗,能否贴一下思路,谢谢!
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