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    低精度和高精度系統可以使用一個(gè)編碼器和一個(gè)光柵尺嗎?

    日期:08-09  點(diǎn)擊:464  屬于:技術(shù)文章

        低精度系統,理論上可以使用一個(gè)編碼器和一個(gè)光柵尺。但是由于編碼器便宜,所以通常會(huì )選擇使用編碼器。
        高精度系統一般不能只使用編碼器或光柵尺。對于一般的外部特例,相信看完這篇文章題主就知道有什么了。
        編碼器通常安裝在電動(dòng)機的后端。一般情況下,電機廠(chǎng)會(huì )根據客戶(hù)的需要將電機軸延伸到后端,使編碼器能與電機軸直接連接。因此,編碼器的作用是監控電機軸的轉速,通常也是整個(gè)機電系統中第一個(gè)知道電機運動(dòng)的傳感器。(電動(dòng)機軸和減速器輸出軸不是同一個(gè)軸)光柵尺的安裝位置和作用光柵尺通常安裝在整個(gè)系統的執行端。檢測線(xiàn)性位移的作用。這一線(xiàn)性位移通常也是系統最終需要控制的量。在沒(méi)有編碼器之后會(huì )發(fā)生什么?若系統的控制精度要求不高,則對編碼器的去除影響不大。事實(shí)上,如果精度要求不高,在編碼器和光柵尺兩者中,使用編碼器會(huì )更好,因為它們更便宜。但若在高精度系統中沒(méi)有編碼器,僅僅使用光柵尺就有可能引起精度上升、速度不穩定、震顫等癥狀。這是因為在傳動(dòng)機構中會(huì )有回程間隙。相當于在控制閉環(huán)中增加了一個(gè)延遲環(huán)節。為直觀(guān)地理解,我將這一過(guò)程放大,以便題主能夠清楚地看到。過(guò)程如下:控制器發(fā)出速度指令,驅動(dòng)器輸出小電壓,電機開(kāi)始旋轉。但是由于齒輪間隙等延遲環(huán)節的影響,減速器輸出端始終沒(méi)有移動(dòng)。由于只有光柵尺的反饋,根據光柵尺的反饋,控制器自然認為電動(dòng)機沒(méi)有移動(dòng)。(如果有編碼器的反饋,控制器可以知道電機的真實(shí)速度)然后PID算法會(huì )增加電壓,然后可以想象速度超調。然后控制器試圖降低速度,同樣的道理,速度也會(huì )降低太多。
        總的來(lái)說(shuō),實(shí)際速度會(huì )圍繞設定速度上下波動(dòng)。延遲會(huì )導致閉環(huán)系統不穩定。延遲環(huán)節也會(huì )對絕對位置精度要求較高的系統產(chǎn)生不利影響。由于高精度的位置不是一次就能達到的。通常是由于硬件的觸發(fā),加上軟件算法在設置位置附近來(lái)回調整幾次。而且由于缺少編碼器返回的第一手信息,調整可能需要很長(cháng)時(shí)間。沒(méi)有編碼器一定不行嗎?許多項目問(wèn)題沒(méi)有絕對的答案。以題主這個(gè)問(wèn)題為例。假如碰巧遇到機械結構空間有限,而且不方便走線(xiàn)。這時(shí),老板拍著(zhù)桌子喊道:“我會(huì )不惜一切代價(jià)把丑陋的編碼器拿走。”然后他瞇著(zhù)眼睛信任地看著(zhù)你說(shuō)“同時(shí)保證精度”。潛臺詞是“做得好,加薪”。只有老板一句話(huà),計劃總是存在的。更換線(xiàn)性電機啦,在算法上做出時(shí)間讓步啦,做實(shí)驗收集數據建模啦。。。

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