編碼器和速度環(huán)的影響關(guān)系

環(huán)系統(tǒng)中編碼器作為反饋環(huán)節(jié)時(shí)影響控制系統(tǒng)的性能主要有以下三個(gè)方面:

響應(yīng)速度、精度和穩(wěn)定度

1、響應(yīng)速度:響應(yīng)速度容易理解的，反應(yīng)遲鈍的編碼器就像一個(gè)理想的傳感器串聯(lián)一個(gè)低通濾波器，這樣在整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生相位滯后，以至于影響了整個(gè)系統(tǒng)高頻段的穩(wěn)定性。現(xiàn)在大多數(shù)的應(yīng)用中，伺服電機(jī)的編碼器反饋速度非常快，可以看作是理想的傳感器。但是有些通信速率較低的串行通信編碼器(SSI)其通信方式不可避免的引起一定的延遲，導(dǎo)致速度環(huán)的帶寬受到限制。

2、精度:對于精度的影響，我們首先需要定義速度精度的概念，精度是衡量實(shí)際值和設(shè)定值之間可重復(fù)的平均偏差的量值。速度精度的說明如圖1所示，其表示一段時(shí)間內(nèi)的設(shè)定值和實(shí)際值的整體偏差，因此所謂速度精度可以理解為被調(diào)量與規(guī)定的給定值的穩(wěn)態(tài)誤差。

3、穩(wěn)定度:雖然很多調(diào)節(jié)目標(biāo)中都涉及到了精度，但在實(shí)際上大多數(shù)情況下，我們更希望得到的是調(diào)節(jié)過程的 “穩(wěn)定度”。這個(gè)穩(wěn)定度又可以理解為速度的 “波動(dòng)性”。速度波動(dòng)性的定義為: 波動(dòng)性是不期望的實(shí)際值特性，它會(huì)疊加在速度平均值上。

速度波動(dòng)性受如下因素影響

(1) 編碼器有限的分辨率以及速度環(huán)周期(分辨率越低，周期時(shí)間越長，速度波動(dòng)就越大)。

(2) 不良的編碼器安裝方式會(huì)導(dǎo)致編碼器反饋出現(xiàn)低頻周期性波動(dòng)。

(3) 伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致速度環(huán)下的低頻周期波動(dòng)。

結(jié)論

(1) 在實(shí)際應(yīng)用中，受編碼器有限的分辨率、安裝和伺服電機(jī)制造等因素而導(dǎo)致的速度周期波動(dòng)的影響要比單純的速度精度更加重要，需要工程師在使用中考慮以上因素。

(2) 對于降低速度的波動(dòng)性可以采用的手段有，選擇高分辨率的編碼器、縮短速度環(huán)周期、提高編碼器安裝的精度以及使用我們伺服系統(tǒng)中提供的齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能等降低速度環(huán)波動(dòng)性的影響，避免機(jī)械設(shè)備在高動(dòng)態(tài)應(yīng)用下出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲。

寶盟BAUMER編碼器常用型號：
GCMMS.0203P32
GI355.A70C334 nr 11031592
GI333.G70C335
GI355.A704123
GXM7W.E07
G0355.A77C379
GCMMS.0203P32
GXM7W.A10A101
GI333.A7041234.75-30VDC1024Imp.
G0356.B254173
GXAMW.1203P33
GXAMW.A2T3N32
GXP1W.B1031C1
GNAMG.0213P32
GXN1W.B204101
GMP1,0 LT-5 B14 14x30
GM400.A30A102
GXMMW.A203EA2 NR:11039969
GBA2H.4122105
GI333.170C340
GBAMS.4200000
GI355.A703140