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光栅尺代替绝对值编码器可以吗?

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人气:-发表时间:2019-04-08 17:25【

我们似乎找不到理由用光栅尺代替绝对值编码器。原因如下:

1. 低精度系统,理论上一个绝对值编码器和光栅尺就足够了。但是通常选择编码器是因为它们很便宜。

2. 通常,高精度系统不能只使用编码器或光栅尺。对于一般例外的特殊情况,我相信本文的标题会有所了解。

编码器的安装位置和功能

绝对值编码器通常安装在电机的后端。一般情况下,电机厂会根据客户的要求将电机轴的后端加长一点,并将电机的后端稍微加长一点,这样编码器就可以直接与电机轴连接。所以编码器的作用是监测电机轴的速度,通常是整个机电系统中第一个传感器知道电机是电动的。(电机轴与减速机输出轴不相同)

光栅尺的位置和功能

光栅尺一般安装在整个系统的末尾。函数是检测线性位移。这种线性位移通常也是系统最终控制的。

如果没有编码器会发生什么?

如果系统的控制精度不是很高,对编码器的去除不会有很大的影响。事实上,如果精度要求不高,无论是编码器还是光栅尺,使用编码器都会更好,因为它更便宜。

但是,如果在高精度系统中没有编码器,只使用光栅尺可能会造成精度差、速度不稳定、抖动等症状。原因是在传动机构中会有回程间隙。这给控制循环增加了一个延迟。为了给你们一个直观的印象,我放大一点以便你们能看得更清楚。

流程如下:

控制器发出速度指令,驱动器输出小电压,电机开始转动。

但由于齿轮间隙等延迟环节的影响,减速机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,控制器自然认为电机不动了。(如果编码器有反馈,控制器就能知道电机的实际转速。)

然后下一个PID增加电压,下一个可以想象的是速度超调。

然后控制器试图减速,同样地,速度会降低太多。一般情况下,实际转速会在设定转速上下波动。延迟环节会引起闭环系统的不稳定性。

在要求高绝对位置精度的系统中,延迟也有不利影响。因为高精度的定位不可能一蹴而就。这通常是由硬件和软件算法触发的,它们会在设定的位置上来回移动几次。由于缺乏来自编码器的第一手信息,调整可能需要很长时间。

没有绝对值编码器不行吗?

许多工程问题没有绝对的答案。让我们开始吧。如果碰巧遇到一个机械结构空间有限,而且不方便划线。老板拍了拍桌子,喊道:“不惜一切代价把那个丑陋的程序员从我身上拿开”,然后用信任和准确的“潜台词”斜视着你,“干得好,加薪。”只要老板说,总有一个计划。将电机改为直线电机,算法做时间让步,做实验收集数据建立模型…