: 推 syatoyan: 诚心发问 为什么电子齿轮比害人不浅? 10/09 05:46
: → syatoyan: 靠调整电子齿轮比 可以借由较高的回授脉波数 得到更精准 10/09 05:47
: → syatoyan: 的误差 不是可以做更精准的误差修正吗? 10/09 05:48
: → syatoyan: 还是说 那样得到的误差值其实是假的 实际误差还是以 10/09 05:49
: → syatoyan: 编码器的规格为基准? 10/09 05:50
: → syatoyan: 可是使用者却认为有电子齿轮比 所以我只要以最低阶的 10/09 05:51
: → syatoyan: 所以造成 只要使用最低阶的编码器 + 电子齿轮比设定 10/09 05:54
: → syatoyan: 也可以做到误差0.1mm的精准控制 这种错觉? 10/09 05:54
: → syatoyan: 弱弱的推测是不是这样的现象 所以电子齿轮比不好? 10/09 05:55
你的观念有误,这是我说电子齿轮比害人不浅的原因之一
电子齿轮比的存在原因
是因为编码器分辨率越来越高,使用者需求的马达转速增加
但脉波发送/接收模组的反应速度跟不上造成的
我们举个例子,为求容易理解 & 计算方便,我用非真实数据来解释
假设编码器分辨率是 360 inc/rev,意即马达每转一度,编码器可以输出一个讯号
(这里我不用"脉波",是因为很多人又会被编码器脉波跟控制脉波搞混)
换句话说,编码器的分辨率是 1度,那么这个伺服系统能达到的理论控制精度也就是1度
理论控制精度有两个函义
1. 你能控制马达往前/后转1度。
2. 定位精度极限理论上是 +- 1度
接下来,我们要把脉波控制跟编码器"脉波"混在一起讲了
理论上,以pulse chain作为控制命令,一个控制脉波 = 一个编码器脉波
也就是说,驱动器接收到一个脉波,会控制马达转一个编码器单位
以这里的例子,就是转1度。
请注意,在这里的例子里,你是无法控制马达转0.5度或任何小于1度的角度
假设你希望马达每秒转10圈(10rps = 600rpm)
意即你要控制脉波输出10 x 360 = 3600 Hz
再假设,你使用的脉波输出模组,最高的输出频率只有2k Hz(先别管哪来这么烂的模组)
换句话说,在这套系统里,你无法得到你要的目标转速
于是聪明的制造商,就引入了电子齿轮比这个参数
电子齿轮比让控制脉波 = 编码器脉波 x 电子齿轮比
换句话说,如果电子齿轮比设成 2
一个控制脉波,驱动器会让马达转 2度
这样的话,只要1800Hz的脉波频率,就能让马达达到600rpm的转速
不改变任何硬件条件的前提下,立刻解决这个问题。
请留意,这才是电子齿轮比最初设计出来的初衷,
只是为了解决脉波产生/接收模组的反应速度不够快的问题而已。
而使用电子齿轮比会造成一个根本问题,就是你的控制精度直接下降
以上面的例子,你最小只能控制马达一次转2度,控制精度会下降
意即你只能控制马达走0、2、4..... 这些角度,命令无法给1、3、5.....这些度数
(当然定位精度不会改变,一样是 +- 1度。)
所以现在所有电子齿轮比的延伸应用
包含用来将减速比、螺杆导程计算后导入电子齿轮比
让PLC的控制单位 = 机构单位,这种作法看似让应用变得方便了
实际上并不是正确的使用。
而业界不仅是大教特教这种用法,还出书教你怎么算
几乎工控人都把这套方法当成圣经不容挑战了....
当然很多人会说,编码器分辨率这么高,换算到螺杆精度后,
一个编码器分辨率可能是1nm,我只需要1um的控制就好,
何必管设定电子齿轮比后造成的控制精度下降? 不影响使用啊
这我同意,这也是电子齿轮比在应用上,这么多年来也没有人有意见的原因。
不过我说的害人不浅,不完全是应用上不合理,其实稍微不那么低阶的驱动器
都可以让你设定减速比跟螺杆导程,驱动器内部会自动帮你换算
但因为根深蒂固长久以来的使用习惯,太多人已经宁愿就他原本那套电子齿轮比
算好丢一个参数进去就好,也不愿意去使用正确的参数设定。此其一
再者是,控制脉波跟编码器回授脉波,本质上两者是没有关系的
只是在控制上,一开始为求最大控制精度
自然会让控制脉波跟回授脉波 = 1:1
电子齿轮比的引入,造成为数不少的工控人对这两者产生误解
错误观念一久,就很难改了。
很多人真的以为,控制命令(脉波),跟编码器回授(脉波),两者一定要有一个比例关系
当使用到比较进阶的系统时,反而一直纠结在控制命令的问题上
结论
1. 电子齿轮比的使用会导致控制精度下降
2. 没搞懂电子齿轮比的使用者一大票
3. 搞懂但被电子齿轮比这个观念限制住的使用者又是一大票