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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 普通電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)的閉環(huán)控制有什么區(qū)別？ [打印本頁(yè)]

作者: 淡然 時(shí)間: 2016-8-25 18:41
標(biāo)題: 普通電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)的閉環(huán)控制有什么區(qū)別？
本人學(xué)機(jī)械，略懂控制。剛才在論壇上被人問及步進(jìn)電機(jī)是否有閉環(huán)控制的專業(yè)問題？略懂詞窮，感覺解釋不到位。在這里問一下各位大俠高手：普通電機(jī)有閉環(huán)控制嗎?，普通電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)的閉環(huán)控制有什么區(qū)別？在閉環(huán)控制原理，控制精度，成本等方面進(jìn)行比較。謝謝！

作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2016-8-25 20:05
1.步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)，
2.伺服電機(jī)就是為全閉環(huán)生的
3.普通電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)以上兩種狀態(tài)

作者: 荊州飛哥 時(shí)間: 2016-8-25 20:48
里面有很多電控專家，我是外行，搞機(jī)械，不過我還是知道一點(diǎn)點(diǎn)，開環(huán)沒有反饋，閉環(huán)有反饋，步進(jìn)電機(jī)需要復(fù)位，伺服電機(jī)有編碼器，現(xiàn)在都是模塊化的，成本比以前低多了，買方便，用也方便，，，，，

見笑，，，，，，

作者: 淡然 時(shí)間: 2016-8-25 22:23

未來(lái)第一站發(fā)表于 2016-8-25 20:05
1.步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)，
2.伺服電機(jī)就是為全閉環(huán)生的
3.普通電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)以上兩種狀態(tài)

謝謝！您所說的半閉環(huán)就是下面的意思嗎？

進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)害頂憤雇蒞概縫誰(shuí)俯京累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。因此電機(jī)本身不可以閉環(huán)控4制但是可以通過驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)信號(hào)-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)通過驅(qū)動(dòng)器的檢測(cè)元件反饋給驅(qū)動(dòng)器

作者: 一展刀鋒 時(shí)間: 2016-8-25 22:27
這個(gè)問題應(yīng)該去工控論壇找答案，回答更系統(tǒng)詳細(xì)

對(duì)一樓的做一個(gè)補(bǔ)充
圖片是從社區(qū)拿的，今天還給社區(qū)，造福網(wǎng)友吧

作者: oldpipe 時(shí)間: 2016-8-26 07:39
普通電機(jī)：通了電就會(huì)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速快慢不太有譜，電壓、電流、、頻率、負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速都會(huì)變化，更沒可能轉(zhuǎn)到指定位置停下來(lái)。

步進(jìn)電機(jī)：在一定范圍內(nèi)，可以給定的頻率，步長(zhǎng)（也就是轉(zhuǎn)角），一步一步地走，說走就走，說停就停，讓停哪里停哪里。看上去挺好，但是有個(gè)漏洞，如果中途有什么原因造成電機(jī)沒有完全聽話，少走了幾步——叫丟步，或者多走了幾步——叫過沖，沒法知道，也沒法補(bǔ)救，需要在系統(tǒng)外想辦法。

伺服電機(jī)：在步進(jìn)電機(jī)上加上了一個(gè)叫光柵的東西，電機(jī)轉(zhuǎn)的時(shí)候光柵跟著轉(zhuǎn)，系統(tǒng)可以數(shù)透過光柵的脈沖信號(hào)，實(shí)時(shí)地知道走了多少步，還要走多少步，有沒有丟，有沒有過，丟了、過了隨時(shí)修正。知道電機(jī)運(yùn)行狀況，能將運(yùn)行狀況與要求做比對(duì)，實(shí)時(shí)地糾偏，這個(gè)過程叫反饋，把輸出的轉(zhuǎn)速找回來(lái)跟輸入比較，形成了閉環(huán)控制。這種技術(shù)叫伺服（servo)。

如果僅僅是理解概念，這幾個(gè)說法足夠了。但實(shí)際上步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。步進(jìn)電機(jī)外掛編碼也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。但在轉(zhuǎn)速、精度、動(dòng)載能力等等方面遠(yuǎn)不及伺服電機(jī)。在高速、重載、高精度要求，尤其加減速比較劇烈的場(chǎng)合，步進(jìn)電機(jī)玩不過伺服電機(jī)。

作者: LatersM 時(shí)間: 2016-8-26 08:52

一展刀鋒發(fā)表于 2016-8-25 22:27
這個(gè)問題應(yīng)該去工控論壇找答案，回答更系統(tǒng)詳細(xì)

對(duì)一樓的做一個(gè)補(bǔ)充

是不是閉環(huán)控制跟是什么電機(jī)沒多大關(guān)系。
半閉環(huán)跟全閉環(huán)就是刀鋒說的一樣。

伺服電機(jī)都是半閉環(huán)的，因?yàn)樗芯幋a器。
步進(jìn)一般是開環(huán)的，但是加上編碼器就變成半閉環(huán)的（比如防丟步）。
一般電機(jī)沒有控制器的話，調(diào)整都做不了。但是加了變頻器什么的也可以開環(huán)控制啊。
如果加上編碼器也是半閉環(huán)的。

上面的機(jī)構(gòu)如果加了（比如光柵尺）就是全閉環(huán)的。

作者: 一展刀鋒 時(shí)間: 2016-8-26 09:21

LatersM 發(fā)表于 2016-8-26 08:52
是不是閉環(huán)控制跟是什么電機(jī)沒多大關(guān)系。
半閉環(huán)跟全閉環(huán)就是刀鋒說的一樣。

你可以再看看6樓oldpipe寫的最后一段話
閉環(huán)這東西是為了精度而生的（我的個(gè)人理解），舉個(gè)例子
你開車的時(shí)候打方向盤，操控好的車就是老司機(jī)說的指向精確,指哪打哪
如果你的車做不到這點(diǎn)，哪怕你監(jiān)測(cè)到了，你再費(fèi)時(shí)間挪來(lái)挪去，還是開不到你要去的地方

說回步進(jìn)，你可以搜搜步進(jìn)電機(jī)+旋轉(zhuǎn)編碼器是不是就等同于伺服了
搜的時(shí)候，你得知道步進(jìn)的力矩在高速下的特性，步距角等概念。。。

作者: LatersM 時(shí)間: 2016-8-26 14:22
本帖最后由 LatersM 于 2016-8-26 14:25 編輯

一展刀鋒發(fā)表于 2016-8-26 09:21
你可以再看看6樓oldpipe寫的最后一段話
閉環(huán)這東西是為了精度而生的（我的個(gè)人理解），舉個(gè) ...

我明白你的意思,普通電機(jī)的性能肯定比不上伺服,
但是不代表普通電機(jī)就不可以用閉環(huán)控制,不需要用閉環(huán)控制.
閉環(huán)控制只是在原電機(jī)基礎(chǔ)上提高精度,而不是想讓普通電機(jī)達(dá)到伺服或超越伺服.
由于成本或者其它原因不能用伺服那只能把原來(lái)基礎(chǔ)上加閉環(huán)了.

步進(jìn)在很多方面不如伺服,但是特定狀態(tài)下步進(jìn)比伺服好用.

還有不要閉環(huán)控制理解得這么窄,哪怕加個(gè)限位開關(guān)都可以認(rèn)為是閉環(huán)控制.

作者: 一展刀鋒 時(shí)間: 2016-8-26 17:30

LatersM 發(fā)表于 2016-8-26 14:22
我明白你的意思,普通電機(jī)的性能肯定比不上伺服,
但是不代表普通電機(jī)就不可以用閉環(huán)控制,不需要用閉環(huán)控 ...

沒錯(cuò)，我說的確實(shí)是狹義上的閉環(huán)，因?yàn)榉答伆怂俣群臀恢梦蚁肽阏f的只是指位置而已。
而且閉環(huán)是連續(xù)的反饋，一個(gè)限位開關(guān)顯然沒構(gòu)成閉環(huán)，只能說給了一個(gè)信號(hào)反饋

另外，我想聽聽你說的特定狀態(tài)下步進(jìn)比伺服好用，具體是怎樣的狀態(tài)（先拋開成本）。
我們好具體問題具體分析

作者: chenning 時(shí)間: 2016-8-26 21:31
普通電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，全閉環(huán)半閉環(huán)都可以，有時(shí)候甚至可以實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)達(dá)不到的性能，只須增加變頻器和相應(yīng)的傳感器

作者: LatersM 時(shí)間: 2016-8-27 08:14

一展刀鋒發(fā)表于 2016-8-26 17:30
沒錯(cuò)，我說的確實(shí)是狹義上的閉環(huán)，因?yàn)榉答伆怂俣群臀恢梦蚁肽阏f的只是指位置而已。
而且閉環(huán)是連續(xù) ...

我在步進(jìn)跟伺服上面分別裝一個(gè)圓盤，
然后讓他們轉(zhuǎn)到某個(gè)角度，
我輕輕推一下圓盤，伺服會(huì)轉(zhuǎn)，步進(jìn)就不會(huì)轉(zhuǎn)。
這樣我把伺服接到一個(gè)會(huì)變化的載荷上他會(huì)來(lái)回的動(dòng)。

作者: oldpipe 時(shí)間: 2016-8-27 17:21

oldpipe 發(fā)表于 2016-8-26 07:39
普通電機(jī)：通了電就會(huì)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速快慢不太有譜，電壓、電流、、頻率、負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速都會(huì)變化，更沒可能轉(zhuǎn)到指 ...

看電機(jī)控制的發(fā)展路徑：普通電機(jī)——步進(jìn)電機(jī)——伺服電機(jī)。可以判斷：即使普通電機(jī)有閉環(huán)控制的可能，其應(yīng)用價(jià)值也不大。沒必要再深究這個(gè)問題了。

作者: 一展刀鋒 時(shí)間: 2016-8-29 22:24

LatersM 發(fā)表于 2016-8-27 08:14
我在步進(jìn)跟伺服上面分別裝一個(gè)圓盤，
然后讓他們轉(zhuǎn)到某個(gè)角度，
我輕輕推一下圓盤，伺服會(huì)轉(zhuǎn)，步進(jìn)就不 ...

不大明白，你是說，斷電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)有保持力矩？
伺服斷電也有剎車啊，上電時(shí)候，把使能端設(shè)為On,伺服也不會(huì)轉(zhuǎn)吧

作者: 軒轅天一 時(shí)間: 2016-8-30 05:42

oldpipe 發(fā)表于 2016-8-26 07:39
普通電機(jī)：通了電就會(huì)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速快慢不太有譜，電壓、電流、、頻率、負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速都會(huì)變化，更沒可能轉(zhuǎn)到指 ...

回答得好專業(yè)，一直以來(lái)都不知道什么是伺服，樓主的回答相當(dāng)棒啊

作者: LatersM 時(shí)間: 2016-8-30 08:12

一展刀鋒發(fā)表于 2016-8-29 22:24
不大明白，你是說，斷電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)有保持力矩？
伺服斷電也有剎車啊，上電時(shí)候，把使能端設(shè)為On,伺服 ...

不是斷電時(shí)，是正常工作時(shí)，
伺服是動(dòng)態(tài)平衡的，施加力矩就會(huì)動(dòng)。

作者: 冬蒞自動(dòng)化技術(shù) 時(shí)間: 2016-8-31 09:20
步進(jìn)電機(jī)外加個(gè)編碼器，可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制
伺服電機(jī)本身內(nèi)部有編碼器，屬于閉環(huán)控制
若伺服電機(jī)外加個(gè)絕對(duì)值編碼器配合使用，可以實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)控制，伺服電機(jī)作為速度環(huán)控制，絕對(duì)值編碼器作為位置控制環(huán)

作者: ywjianghu 時(shí)間: 2016-9-13 08:31

未來(lái)第一站發(fā)表于 2016-8-25 20:05
1.步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)，
2.伺服電機(jī)就是為全閉環(huán)生的
3.普通電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)以上兩種狀態(tài)

閉環(huán)，半閉環(huán)的概念屬于控制。
步進(jìn)電機(jī)，普通電機(jī)的概念屬于電機(jī)形式。
了解一下：直流伺服，交流伺服；閉環(huán)步進(jìn)；主軸伺服電機(jī)；交流同步電機(jī)，交流異步電機(jī)，直流電機(jī)；這些概念，會(huì)有個(gè)大致的了解。確實(shí)容易搞混，不容易理清。

作者: zhera 時(shí)間: 2016-9-14 09:25

ywjianghu 發(fā)表于 2016-9-13 08:31
閉環(huán)，半閉環(huán)的概念屬于控制。
步進(jìn)電機(jī)，普通電機(jī)的概念屬于電機(jī)形式。
了解一下：直流伺服，交流伺服 ...

很有道理，個(gè)人理解是電機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，只是控制效果上不同（例如精度啥的）

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