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编码器的选择:速度控制gydF4y2Ba

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普遍深入的分析表明,最高的编码器分辨率要求非常精确的速度控制。编码器分辨率提高准确率要求速度的平方。此外,需要快速度控制回路和高质量惯性有益影响速度稳定。gydF4y2Ba

  • 记住:这不仅是编码器的分辨率影响准确和动态速度控制。它的系统作为一个整体的反应。响应时间可能会受到电源的电流和电压约束和控制器,通过控制回路的采样率,通过质量惯量,摩擦变化和机械。gydF4y2Ba

评估与增量编码器的速度是如何工作的呢?gydF4y2Ba

控制器的速度是评价通过计算状态改变的数量在一个给定的时间间隔。一个EPOS2例如,速度控制器1 kHz的采样率。因此,内部速度以整数quadcounts /女士(qc / ms)对应速度解决500 rpm在cpt编码器(2000 qc /转)。编码器分辨率越低,这个速度量化就越高。gydF4y2Ba

必须强调,这是一个由于数字采集计量问题。你不测量系统的行为。电机的实际速度将假设一组值,并将保持由于机械惯性(飞轮效应)。它只是在平均速度的测量值波动。gydF4y2Ba

速度信号记录与maxon电机编码器先生。(截图EPOS2工作室数据记录器)。黑色的线是传感器的快速阅读。它跳的步骤30 rpm对应1 qc /女士决议。此外,信号展览一段30 ms源于1汽车革命的时候了。绿色的平均速度更清楚地显示了这个周期。这个平均速度信号更接近真正的马达的速度。然而,在这种情况下,它反映了编码器的缺陷。顺便说一下,平均信号精度的速度大约是3转的速度偏差2000 rpm——这很好!gydF4y2Ba

速度控制在高速度gydF4y2Ba

编码器的电子元件限制可以处理的最大脉冲频率,因此,限制了编码器的最大速度。在某些情况下,这一限制源于机械因素如不平衡和装配公差。gydF4y2Ba

频率约束的编码器输入控制器方面也应该被考虑。如果需要非常高的速度,必须选择相应低编码器分辨率。gydF4y2Ba

几个百分点的相对速度变异高速几千rpm对应几个10 rpm绝对精度和很容易实现。gydF4y2Ba

规则# 4:高速控制编码器(> 500 rpm)gydF4y2Ba

选择编码器与中等或低数量的州和足够高的最大速度评级。在许多情况下,maxon容易编码器是完美的解决方案。通常不需要高精度光学编码器。经验法则:在rpm(速度)x (cpt编码器分辨率)> 100 ' 000 rpm cpt是足够的对于大多数应用程序。gydF4y2Ba

速度控制在较低的速度gydF4y2Ba

虽然速度评价结果的状态数类型良好的速度控制在高速度,以非常低的速度变得困难。想象的速度60 rpm,每秒1把维护的准确性达5%或3 rpm。与500年相同的cpt编码器和1女士控制周期时间如上所述,你将永远无法得到稳定和顺利控制速度。gydF4y2Ba

为了减少绝对速度变化,你需要一个编码器分辨率更高,更快的控制器。想象一下一个编码器5000 cpt上面描述的情况;你得到10倍的反馈。然而,在低速控制回路也应该能够保持绝对速度偏差小的反应更快。这两个需求增加编码器上的要求。编码器分辨率与绝对速度的平方增加稳定性:一半的允许速度变化需要一个编码器分辨率高4倍。gydF4y2Ba

以非常低的速度,一些控制器允许速度评估的另一种方式。它措施之间的间隔2。速度反馈值会更均匀,允许更严厉的和更多的动态控制。gydF4y2Ba

EPOS4控制器允许使用另一种方法在低速度,称为速度观测器。速度观测器在控制回路是一种元素。它在两个步骤计算观察到的速度。第一,速度,位置和外部扭矩预测基于参数定义了机械系统的传递函数。第二,预计值是基于新测量转子位置的修正。gydF4y2Ba

但是,一个编码器高分辨率和速度控制器是有利的。gydF4y2Ba

规则# 5:低速控制编码器(< 100 rpm)gydF4y2Ba

选择编码器高或非常高的状态数结合快速控制器。gydF4y2Ba

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