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          運動控制偏位問題分析與對策
          發布時間:2018-03-08 09:56:21

          偏位問題是使用步進或伺服電機的設備制造廠在設備裝機調試、以及設備使用過程中,所面臨的常見問題之一。如何快速解決設備調試或使用中出現的此類問題和保證設備穩定使用,顯得尤為重要。出現偏位可能是機械裝配不當造成、可能是控制系統與驅動器信號不匹配、也可能是設備內電磁干擾、車間內設備互相干擾或者是設備安裝時地線處理不妥當等造成。本文從眾多應用案例中,提煉整理出最常見的偏位原因及對策,用以幫助設備廠家調試人員快速定位問題、采取各種適宜措施提高設備抗干擾性、為設備正確接地保證正常運行。

          偏位的現象、原因及解決辦法(規律性和非規律性偏位兩種)

          1.規律性偏位

          偏位現象1:做往復運動,往前越偏越多(少)。

          可能原因①:脈沖當量不對

          原因分析:無論是同步輪結構還是齒輪齒條結構,都存在加工精度誤差。運動控制卡(PLC)并沒有設置準確的脈沖當量。例如上一批同步輪電機旋轉一圈設備前進10mm,這批同步輪大一點電機轉一圈前進了10.1mm,就會導致該批機器每次運行比以前的設備多走1%的距離。

          解決方式:出機前用機器畫一個盡可能大幅面的正方形,然后用尺去量實際尺寸,對比實際尺寸和控制卡設置尺寸之間的比例,然后將其加入控制卡運算,反復進行三次之后就會得到一個比較準確的值。

          可能原因③:機械結構松動

          問題分析:連軸器、同步輪、減速機等用頂絲固定或螺絲夾緊的連接件在快速沖擊場合運行一段時間可能出現松動,導致偏位。用鍵和鍵槽配合固定的同步輪則注意鍵和鍵槽之間是否存在間隙,齒輪齒條結構則注意兩者之間的配合間隙。

          解決方式:關鍵部分、受力大的結構螺絲一定用彈墊、而且螺絲或頂絲宜涂覆螺絲膠。電機軸與聯軸器盡量用鍵槽連接。

          可能原因④:濾波電容過大

          問題分析:濾波電容過大,普通RC濾波器截止頻率是1/2πRC,電容越大截止頻率越小,一般驅動器脈沖端電阻為270歐姆,103陶瓷電容構成的RC濾波電路截止頻率為54khz,頻率高于此會因為幅值衰減過大而導致部分有效信號無法被驅動器正確檢測到,最終導致偏位。

          解決方式:加濾波電容時需要核算脈沖頻率、一定要保證最大通過脈沖頻率滿足要求

          可能原因⑤:PLC或者運動控制卡最大脈沖頻率不夠高

          原因分析:一般PLC允許輸出最大脈沖頻率為100kHz,運動控制卡根據其發脈沖芯片不一樣差異較大,特別是普通單片機開發的運動控制卡可能會因為脈沖頻率不夠高導致偏位。

          解決方式:假如上位機最大脈沖頻率有限,為了保證速度,可以適當降低驅動器細分,以保證電機轉速。


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