伺服编码器的精度、分辨率有哪些影响?
伺服编码器的精度、分辨率有哪些影响?作为反馈的一环,环系统中的编码器影响控制系统性能的主要有以下三个方面。
响应速度精度、稳定度
1 .响应速度:响应速度zui容易理解,反应慢的编码器就像理想的传感器串联低通滤波器一样,整个闭环控制系统会产生相位延迟,影响整个系统的高频带的稳定性。 在目前的许多应用中,伺服电机的编码器反馈速度非常快,被认为是理想的传感器。 然而,在一些通信速度低的串行通信编码器(SSI )中,其通信方式必然引起一定的延迟,速度环的带宽受到限制。
2、精度:关于精度的影响,需要首先定义速度精度的概念。 精度是测量实际值和设定值之间可重复的平均偏差的大小。 由于速度精度的说明如图1所示,表示一定期间内的设定值与实际值的整体偏差,所以速度精度可以理解为被调制量与规定的一定值的绝对稳定误差。
图1速度精度图
3、稳定度:虽然很多调节目标都有精度,但实际上大多要求调节过程的“稳定度”。 这个稳定度还可以理解为速度的“波动性”。 速度变动性的定义是:变动性不理想的实际值特性,与速度平均值叠加。
图2速度脉动图
使用西门子SINAMICS S120系列变频器及伺服电机的伺服控制系统中,在实验室环境下,电机以额定转速及额定转矩工作时,转速精度可达到额定转速的0.001%。
例:使用S120驱动1FK7032-2AK71-1QA0伺服电机。 该电机的额定转速为6000 RPM,电机的编码器为20位单圈绝对值。
以60 RPM的转速运行,如图3所示记录增量型脉冲数(R482 )和实际转速(R61 )。
图3中3 R482和R61的记录
记录3s的时间间隔,不考虑误差因素,电机应增加3*220=3145728个增量脉冲信号。 但是,如果电动机实际旋转3145731个增量脉冲数,其误差值为3个增量脉冲数,转速变换为60 (3/3145728 ) *60=60.00005722RPM,则其精度为333666速度波动性受以下因素的影响
(1)编码器的有限分辨率和速度环周期(分辨率越低,周期时间越长,速度变动越大)。
(2)如果编码器的安装方法不好,编码器反馈会产生低频的周期性波动。
(3)伺服电机的齿槽转矩的变动还会导致速度环上的低频周期的变动。
专注编码器15年生产厂家【0510-82767480】-无锡华尔圣科技集研发、生产和销售于一体的编码器供应商公司产品有:绝对值编码器、旋转编码器、光电编码器、增量编码器、脉冲编码器、旋转光电编码器、增量式编码器、电机编码器、伺服电机编码器等。网址:www.hrs66.com
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