久正小课堂 | 运动控制器如何控制电机

发布日期：2021年08月18日 11:35:37

　一、运动控制器

　　随着集成电路技术、微电子技术、计算机技术不断发展，运动控制器已经从以单片机、微处理器和专用芯片作为核心的运动控制器发展到基于PC机平台的以数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为核心处理器的协处理架构的开放式运动控制器。这种将P C机的信息处理能力和开放式的特点与运动控制器很强的运动轨迹控制能力有机地结合在一起，具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制准确和通用性好的特点。这种模式在一个统一的人机对话平台上，通过DSP算法和CPLD配置进行适当的调整来实现不同的硬件功能模块，可以方便地和多种类型的驱动器进行连接。因此现在基于PC的新一代运动控制器成为控制系统的主流和发展方向。

　　二、运动控制器如何控制电机——以富士伺服电机为例

　　初始化参数：在接线之前，先初始化参数。在控制卡上：选好控制方式，将PID参数清零，让控制卡上电时默认使能信号关闭，将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态;在富士伺服电机上：设置控制方式，设置使能由外部控制，编码器信号输出的齿轮比，设置控制信号与电机转速的比列关系，一般来说，建议使用富士伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。

　　接线：将控制卡断电，连接控制卡与富士伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、富士伺服电机输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，伺服电机和控制卡上电，此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线，用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检查到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。

　　试方向：对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的，通过控制卡打开方富士伺服电机使能信号，这个伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的零漂，一般控制卡上都会有抑制零漂的指令和参数，使用这个指令或参数，看伺服电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制，如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置;确认给正数，伺服电机正转，编码器计数增加，给出负数，电机反转转，编码器计数减小，如果电机带负载，行程有限，不要采用这种方式，测试不要给过大的电压，建议在1V以下，如果方向不一致，可以修改控制卡或富士伺服电机上的参数，使其一致。

　　抑制零漂：在闭环伺服控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住，使用控制卡或富士伺服上的抑制零漂的参数，仔细调整，使用电机的转速近与零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以不必要求伺服电机转速绝对为零。

　　建立闭环伺服控制：再次通过控制卡将富士伺服电机使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值，将控制卡和伺服电机的使能信号打开，这时，电话应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。

　　调整闭环参数：细调控制参数，确保富士伺服电机按照控制卡指令运动，这就是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这样只能从略了。

来源：中国传动网