數控加工中心伺服編碼器的精度和分辨率對伺服速度環是否存在影響
發布時間：2018-05-30 17:47:32
那么分辨率和精度關于速度環的影響是什么呢？速度環的精度和動搖性又和什么有關呢？今日，咱們就和咱們聊聊數控加工中心速度環和編碼器的聯系。
閉環體系中編碼器作為反應環節時影響控制體系的功用主要有以下三個方面：
一、響應速度、精度和分辨率
1、響應速度：響應速度最簡單了解的，反應遲鈍的編碼器就像一個抱負的傳感器串聯一個低通濾波器，這樣在整個閉環控制體系中會發生相位滯后，以至于影響了整個體系高頻段的安穩性?，F在大多數的運用中，伺服電機的編碼器反應速度非?？?，能夠看作是抱負的傳感器?？墒怯行┩ㄓ嵥俾瘦^低的串行通訊編碼器（SSI）其通訊方法不可防止的引起必定的推遲，導致速度環的帶寬受到限制。
2、精度：關于CNC加工中心精度的影響，咱們首要需求界說速度CNC加工中心精度的概念，數控加工中心精度是衡量實踐值和設定值之間可重復的平均差錯的量值。速度精度的闡明如圖1所示，其表明一段時刻內的設定值和實踐值的全體差錯，因而所謂速度精度能夠了解為被調量與規則的給定值的肯定穩態差錯。
3、安穩度：盡管許多調理方針中都觸及到了精度，但在實踐上大多數情況下，咱們更希望得到的是調理進程的 “安穩度”。這個安穩度又能夠了解為速度的 “動搖性”。立式加工中心速度動搖性的界說為: 動搖性是不希望的實踐值特性，它會疊加在速度平均值上。
關于運用立式加工中心西門子的SINAMICS S120系列變頻器及伺服電機的伺服控制體系，在實驗室環境中，電機作業在額外轉速及額外轉矩時，轉速精度能夠到達額外轉速的0.001%，如下表所示。
示例：運用S120 驅動1FK7032-2AK71-1QA0 伺服電機，此電機額外轉速6000 RPM，電機的編碼器為20位單圈肯定值。
咱們運用60 RPM轉速運轉，記載增量脈沖數(R482)與實踐轉速(R61)，如圖3所示：
圖3 R482及R61的記載
咱們記載3s的時刻距離，不考慮差錯要素，電機應該添加3*220=3145728個增量脈沖信號?？墒?，實踐上電機旋轉了3145731個增量脈沖數，其差錯值為3個增量脈沖數，轉換為轉速為60+(3/3145728)*60=60.00005722RPM，那么其精度為:(60RPM-60.000057RPM)/6000RPM=-0.000001%＜0.001%
圖3的精度值很抱負，可是速度動搖性體現很差。
二、速度動搖性受如下要素影響
(1) 編碼器有限的分辨率以及速度環周期（分辨率越低，周期時刻越長，速度動搖就越大）。
(2) 不良的編碼器裝置方法會導致編碼器反應呈現低頻周期性動搖。
(3) 伺服電機的齒槽轉矩動搖也會導致速度環下的低頻周期動搖。
三、定論
(1) 在實踐運用中，受編碼器有限的分辨率、裝置和伺服電機制作等要素而導致的速度周期動搖的影響要比單純的速度精度愈加重要，需求工程師在運用中考慮以上要素。
(2) 關于下降速度的動搖性能夠選用的手法有，挑選高分辨率的編碼器、縮短速度環周期、進步編碼器裝置的精度以及運用咱們伺服體系中供給的齒槽轉矩補償功用等下降速度環動搖性的影響，防止立式加工中心機械設備在高動態運用下呈現振蕩和噪聲。