普通電機，步進電機，伺服電機的閉環控制有什么區別？

淡然

本人學機械，略懂控制。剛才在論壇上被人問及步進電機是否有閉環控制的專業問題？略懂詞窮，感覺解釋不到位。在這里問一下各位大俠高手：普通電機有閉環控制嗎?，普通電機，步進電機，伺服電機的閉環控制有什么區別？在閉環控制原理，控制精度，成本等方面進行比較。謝謝！

oldpipe

普通電機：通了電就會轉，轉速快慢不太有譜，電壓、電流、、頻率、負載變化時轉速都會變化，更沒可能轉到指定位置停下來。

步進電機：在一定范圍內，可以給定的頻率，步長（也就是轉角），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，但是有個漏洞，如果中途有什么原因造成電機沒有完全聽話，少走了幾步——叫丟步，或者多走了幾步——叫過沖，沒法知道，也沒法補救，需要在系統外想辦法。

伺服電機：在步進電機上加上了一個叫光柵的東西，電機轉的時候光柵跟著轉，系統可以數透過光柵的脈沖信號，實時地知道走了多少步，還要走多少步，有沒有丟，有沒有過，丟了、過了隨時修正。知道電機運行狀況，能將運行狀況與要求做比對，實時地糾偏，這個過程叫反饋，把輸出的轉速找回來跟輸入比較，形成了閉環控制。這種技術叫伺服（servo)。

如果僅僅是理解概念，這幾個說法足夠了。但實際上步進電機與伺服電機的區別遠遠不止這些。步進電機外掛編碼也可以實現閉環控制。但在轉速、精度、動載能力等等方面遠不及伺服電機。在高速、重載、高精度要求，尤其加減速比較劇烈的場合，步進電機玩不過伺服電機。

ywjianghu

未來第一站 發表于 2016-8-25 20:05
1.步進電機可以實現半閉環，
2.伺服電機就是為全閉環生的
3.普通電機無法實現以上兩種狀態

閉環，半閉環的概念屬于控制。
步進電機，普通電機的概念屬于電機形式。
了解一下：直流伺服，交流伺服；閉環步進；主軸伺服電機；交流同步電機，交流異步電機，直流電機；這些概念，會有個大致的了解。確實容易搞混，不容易理清。

oldpipe

oldpipe 發表于 2016-8-26 07:39
普通電機：通了電就會轉，轉速快慢不太有譜，電壓、電流、、頻率、負載變化時轉速都會變化，更沒可能轉到指 ...

看電機控制的發展路徑：普通電機——步進電機——伺服電機。可以判斷：即使普通電機有閉環控制的可能，其應用價值也不大。沒必要再深究這個問題了。

一展刀鋒

這個問題應該去工控論壇找答案，回答更系統詳細

對一樓的做一個補充
圖片是從社區拿的，今天還給社區，造福網友吧

荊州飛哥

里面有很多電控專家，我是外行，搞機械，不過我還是知道一點點，開環沒有反饋，閉環有反饋，步進電機需要復位，伺服電機有編碼器，現在都是模塊化的，成本比以前低多了，買方便，用也方便，，，，，見笑，，，，，，

未來第一站

1.步進電機可以實現半閉環，
2.伺服電機就是為全閉環生的
3.普通電機無法實現以上兩種狀態

淡然

未來第一站 發表于 2016-8-25 20:05
1.步進電機可以實現半閉環，
2.伺服電機就是為全閉環生的
3.普通電機無法實現以上兩種狀態

謝謝！您所說的半閉環就是下面的意思嗎？

進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無害頂憤雇蒞概縫誰俯京累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。因此電機本身不可以閉環控4制但是可以通過驅動器實現閉環控制。驅動器給電機信號-電機運轉，電機運轉狀態通過驅動器的檢測元件反饋給驅動器

LatersM

一展刀鋒 發表于 2016-8-25 22:27
這個問題應該去工控論壇找答案，回答更系統詳細

對一樓的做一個補充

是不是閉環控制跟是什么電機沒多大關系。
半閉環跟全閉環就是刀鋒說的一樣。

伺服電機都是半閉環的，因為它有編碼器。
步進一般是開環的，但是加上編碼器就變成半閉環的（比如防丟步）。
一般電機沒有控制器的話，調整都做不了。但是加了變頻器什么的也可以開環控制啊。
如果加上編碼器也是半閉環的。

上面的機構如果加了（比如光柵尺）就是全閉環的。

一展刀鋒

LatersM 發表于 2016-8-26 08:52
是不是閉環控制跟是什么電機沒多大關系。
半閉環跟全閉環就是刀鋒說的一樣。

你可以再看看6樓oldpipe寫的最后一段話
閉環這東西是為了精度而生的（我的個人理解），舉個例子
    你開車的時候打方向盤，操控好的車就是老司機說的 指向精確,指哪打哪
如果你的車做不到這點，哪怕你監測到了，你再費時間挪來挪去，還是開不到你要去的地方


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

LatersM

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

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

步進在很多方面不如伺服,但是特定狀態下步進比伺服好用.

還有不要閉環控制理解得這么窄,哪怕加個限位開關都可以認為是閉環控制.

一展刀鋒

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

沒錯，我說的確實是狹義上的閉環，因為反饋包括了速度和位置我想你說的只是指位置而已。
而且閉環是連續的反饋，一個限位開關顯然沒構成閉環，只能說給了一個信號反饋

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