一、运动控制器控制伺服电机通常采用两种指令方式:
1、数字脉冲
这种方式与步进电机的控制方式类似,运动控制器给伺服驱动器发送“脉冲/方向”或“CW/CCW”类型的脉冲指令信号;伺服驱动器工作在位置控制模式,位置闭环由伺服驱动器完成。日系伺服和国产伺服产品大都采用这种模式。其优点是系统调试简单,不易产生干扰,但缺点是伺服系统响应稍慢。
2、模拟信号
这种方式下,运动控制系统给伺服驱动器发送+/-10V的模拟电压指令,同时接收来自电机编码器或直线光栅等位置检测元件的位置反馈信号;伺服驱动器工作在速度控制模式,位置闭环由运动控制器完成。欧美的伺服产品大多采用这种工作模式。其优点是伺服响应快,但缺点是对现场干扰较敏感,调试稍复杂。
二、运动控制器以模拟量信号控制伺服电机的一般调试步骤
1、初始化参数在
接线之前,先初始化参数。在控制卡上,选好控制方式;将 PID 参数清零;让控制卡上的电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态。
在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编辑器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说建议使伺服工作中最大设计转速对应 9 伏的控制电压。
2、接线
将控制卡断电,连接控制卡与伺服之间信号线。以下的线是必须要接的,控制卡的模拟量输出线,使能信号线,伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后,伺服电机和控制卡以及 PC 上电。此时电机
应该不动,而且用外力可以轻松转动,如果不是这样,检查使能信号与接线。
用外力转动电机检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置。
3、试方向
对于一个闭环控制系统,如果反馈信号的方向不正确,后果肯定是灾难性的。
通过控制卡打开伺服的使能信号,这是伺服应该以一个较低的速度转动,这就是传说中的“零飘”。一般控制卡上面都会有抑制“零飘”的指令或参数。使用这个指令和参数看电机的转速和方向是否可以通过这个指定参数控制,如果不能控制,检查模拟量接线及控制方式的参数设置。
确认给出正数,电机正转编码器技术增加给出负数电机反转编码器技术减小,如果电机带有负载,行程有限,不要采取这种方式测试,不要给过大的电压,建议在一伏以下,如果方向不一致可以修改控制卡或电机上的参数,使其一致。
4、抑制零飘
在闭环控制过程中零飘的存在会对控制效果有一定影响,最好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数,仔细调整是电机的转速趋近于 0 ,由于零飘本身也有一定的随机性,所以不必要求电机转速绝对为 0。
5、建立闭环控制
再次通过控制卡将伺服使用信号放开,在控制卡上输入一个较小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了。如果实在不放心,就输入控制卡能允许到最小值,将控制卡和伺服的使用信号打开,这是电机应该已经能够按照运动指令大致做出运动了。
6、调整闭环参数
细调整闭环参数细调控制测试,确保电机按照控制卡的指定运动,这是必要做的工作,而这部分工作更多是经验,这里只能从略了。
以上就是运动控制器以模拟量信号控制伺服电机的一般调试步骤。
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