双编码器双回路位置控制
什么是双回路位置控制?
双回路位置控制是一种使用两个编码器的控制器架构——一个位于电机侧,另一个位于负载侧——以主动补偿齿轮箱间隙和机械柔顺性。负载位置是直接测量的,而不是从电机位置反向计算得出的。
为什么这很重要?
在任何带有齿轮箱、皮带、滚珠丝杠或柔性联轴器的传动系统中,电机和负载之间都存在机械脱钩现象。仅配备一个电机编码器的传统控制器无法“看到”负载端实际发生的情况:
- 齿轮间隙(反向间隙)——齿面之间的死区会导致位置误差,而电机编码器无法识别这些误差。
- 机械柔顺性(顺应性)——弹性联轴器和齿轮箱会在电机和负载侧之间产生振荡。
- 抖动和追踪——当控制器对电机编码器作出反应时,如果负载表现出完全不同的行为,控制器可能会变得不稳定。
它是如何运作的?
该架构采用相同的级联结构,但为每个编码器分配了特定的功能:
- 电机编码器→换向和速度控制(内部控制回路)
- 负载编码器→位置控制(外部控制回路)
外部位置控制回路将设定位置与实际负载位置(来自负载编码器)进行比较,并输出设定速度。内部速度控制回路将该速度与电机速度(来自电机编码器)进行比较,并生成扭矩指令。
关键优势:内部控制回路能够快速、稳定地稳定发动机,而外部控制回路则能够修正发动机之后发生的一切——变速箱间隙、弯曲、柔韧性。
重要前提:必须正确配置传动比(0x6091),因为所有速度值都在输出轴的参考框架中给出。
SOMANET 如何实现这一点?
SOMANET Circulo 伺服驱动器支持多达两个集成式绝对值编码器(分辨率高达 20 位),无需额外布线——非常适合机器人领域的双回路应用。 编码器分配(换向、速度、位置)通过对象字典进行配置(0x2012:9 用于位置编码器,0x2011:5 用于速度编码器)。
该功能对以下人群特别有价值:
- 带谐波驱动器的机器人关节
- 带滚珠丝杠的直线轴
- 需要最高负载定位精度的应用
更多相关链接:
任何问题请与我们联系
我们将竭诚为您服务。