使用測速電機檢測裝置構成位置閉環系統

『壹』 電機測速(電路)原理或方法

一、M/T法測速
該方法屬於數字式測速,通常由光電脈沖編碼器、直線光柵尺、感應同步器、旋轉變壓器、直線磁柵尺等感測器來完成。該類轉子位置感測器發出的脈沖信號,可在可編程計數器8253的配合下,基於微機系統採用M󰃗T法對電機轉速實現高精度的數字測量,這類感測器一般都輸出兩組相位相差90°的脈沖序列A、B,根據A、B的相位關系可以鑒別電機轉
向,同時還可以進行四倍頻處理,以減少通過M/T法獲取速度反饋信號的紋波。其基本原理是:電機每轉一圈,感測器輸出的脈沖數一定,隨著電動機轉速和輸出脈沖頻率的不同,頻率與轉速成正比,能測量其頻率,通過軟體計算就能得到速度,鑒相電路還能同時反映實際轉速的方向。

二、F/V測速
各種原理的數字脈沖測速機,主要有編碼器和電磁式脈沖測速機。就位置伺服系統來說,它的速度環一般習慣上還是採用速度的模擬量反饋,而不是數字量反饋,因此基於計數器和微機軟體實現的M/T法測速,還需增加D/A轉換,也有一些系統採用編碼器的測速脈沖經f/v變換獲得速度的模擬量,或者由轉子位置感測器的脈沖信號經f/v變換獲得速度的模擬量。F/V法測速原理是:電機每轉輸出的脈沖信號頻率與電機轉速成正比,然後通過頻壓變換將脈沖信號轉換成反映轉速高低的模擬電壓。為了反映轉速的方向,要有旋轉方向自動切換功能。測速精度與編碼器每轉脈沖數以及f/v變換電路時間常數的選擇有關,每轉脈沖數越多,測速越精確,這在低速段尤為重要。為保證f/v線性變換,f必須變成寬度一定的脈沖,事先由單穩電路定寬,然後經由運放組成的低通濾波器把頻率變換為直流電壓。f/v測速電路,如圖所示。

圖中,f+、f-是經過鑒相、倍頻處理後的分別代表電機正、反轉的且與轉速成正比的脈沖序列。為防止信號中雜有雜訊及共模干擾,放大電路採用新型的雙差分電路,它由3個運放組成,其差動輸入端為v+和v-,且採用對稱結構。該電路輸入阻抗高,且失調電壓、溫度漂移系數低、放大倍數穩定,放大倍數:
G=vout/(v+-v-)=R3/R2(1+2R1/RG),
其中RG是用於調整速度反饋信號的放大系數。當電機正向旋轉時,f+有脈沖,f-為低電平,此時vout為正;當電機反向旋轉時,f-有脈沖,f+為低電平,vout輸出為負。
三、其它間接轉速測量方法
帶有轉子位置檢測器類電動機的測速除了上述介紹的一些測速方法外,目前使用與研究的還有一些特有的測速方法。如有文獻提出了:(1)利用直流電動機外殼漏磁通設計成新型轉速檢測器,並由它構成了結構簡單、成本低廉的PWM閉環調速系統;(2)無位置感測器無刷直流電動機的調速方案,它的原理是通過檢測電路檢測三相定子繞組反電勢過零點,而後轉換成脈沖鏈,經脈沖發生電路延時脈沖,給定邏輯電路產生六相位置信號,送入驅動電路產生三相定子繞組驅動電流,使轉子轉動。一些新的特殊方法來進行轉速測量,提出了用反電勢系數、換向脈沖及瞬時轉速的測速方案,並進行了比較。
總之,電機測速有多種多樣的方法,在實用中根據不同環境及場所要求,選擇合理的反饋器件及測速方法,對提高電動機的調速和伺服性能具有十分重要的意義

『貳』 請問有誰清楚基於PLC控制變頻器通過編碼器測速實現閉環直流電機調速系統怎樣實現啊謝謝

還真沒有搞過啊！通過變頻器控制直流電機實現閉環控制？求大神！你不覺得變頻器這里沒有個鳥用嗎？你這個就是直流電機的閉環控制嗎？

『叄』 單閉環控制系統包括哪幾個部分

將組成系統的元件按在系統中的職能來劃分，主要有以下幾種：

1、給定元件：給出與期望輸出對應的輸入量。

2、比較元件：求輸入量與反饋量的偏差，常採用集成運算放大器(簡稱集成運放)來實現。

3、放大元件：由於偏差信號一般較小，不足以驅動負載，故需要放大元件，包括電壓放大及功率放大。

4、執行元件：直接驅動被控對象，使輸出量發生變化。常用的有電動機、調節閥、液壓馬達等。

5、測量元件：檢測被控量並轉換為所需要的電信號。在控制系統中常用的有用於速度檢測的測速發電機、光電編碼盤等；用於位置與角度檢測的旋轉變壓器、自整機等。

用於電流檢測的互感器及用於溫度檢測的熱電偶等。這些檢測裝置一般都將被檢測的物理量轉換為相應的連續或離散的電壓或電流信號。

6、校正元件：也叫補償元件，是結構與參數便於調整的元件，以串聯或反饋的方式連接在系統中，完成所需的運算功能，以改善系統的性能。根據在系統中所處的位置不同，可分別稱為串聯校正原件和反饋校正元件。

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閉環控制在各種控制實例中有具體的表現方式：

正反饋與負反饋是閉環控制常見的兩種基本形式。其中負反饋與正反饋從達到目的的角度講具有相同的意義。

從反饋實現具體方式來看，正反饋與負反饋屬於代數或者算術意義上的「加減」反饋方式，即輸出量回饋至輸入端後，和輸入量進行加減的統一性整合後，作為新控制輸出，去進一步控制輸出量。實際上，輸出量對輸入量回饋遠不止這些方式。

這表現為：運算上，不僅僅是加減運算，還包括了更廣域的數學運算；回饋方式上，輸出量對輸入量回饋，也不一定採取和輸入量進行綜合運算形成統一的控制輸出，輸出量能通過控制鏈直接施控於輸入量等等。

『肆』 閉環數控機床的檢測裝置在哪裡

半閉環控制數控系統：
位置檢測元件被安裝在電動機軸端（伺服電機編碼器）或絲杠軸端（編碼器），通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置(直線位移)，並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制。由於閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節，由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正，其控制精度不如閉環控制數控系統，但其調試方便，可以獲得比較穩定的控制特性，因此在實際應用中，這種方式被廣泛採用。
全閉環控制數控系統：
位置檢測裝置安裝在機床工作台上（光柵尺），用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移)，並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制，這類控制方式的位置控制精度很高，但由於它將絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節放在閉環內，調試時，其系統穩定狀態比較難調試。
數控程序代碼標准(ISO EIA) ：
數控程序代碼，由於各個數控機床生產廠家所用的標准尚未完全統一，其所用的代碼、指令及其含義不完全相同，因此在編製程序時必須按所用數控機床編程手冊中的規定進行。為了滿足設計、製造、維修和普及的需要，在輸入代碼、坐標系統，加工指令、輔助功能及程序格式等方面，國際上已經形成了兩種通用的標准：
即國際標准化組織(ISO)標准和美國電子工業學會(EIA)標准。
在ISO 代碼中程序段結束符號為LF，在EIA 代碼中程序段結束符號為CR,
我國機械工業部根據ISO標准制定了：
JB3050-82《數字控制機床用七單位編碼字元》
JB3051-1999《數字控制機床坐標和運動方向的命名》
JB3208-1999《數字控制機床穿孔帶程序段格式中的准備功能G和輔助功能M代碼》。
詳細看：http://ke..com/view/4205044.htm

『伍』 閉環控制系統一般情況下由哪幾部分組成它們在系統中各起什麼作用

組成閉環控制系統的環節：測量元件，給定元件，比較元件，放大元件，執行元件，校正元件。

1、閉環控制系統由信號正向通路和反饋通路構成閉合迴路的自動控制系統，又稱反饋控制系統。

2、一種自動控制系統，其中包括功率放大和反饋，使輸出變數的值響應輸入變數的值。數控裝置發出指令脈沖後，當指令值送到位置比較電路時，此時若工作台沒有移動，即沒有位置反饋信號時，指令值使伺服驅動電動機轉動，經過齒輪、滾珠絲杠螺母副等傳動元件帶動機床工作台移動。

3、裝在機床工作台上的位置測量元件，測出工作台的實際位移量後，後反饋到數控裝置的比較器中與指令信號進行比較，並用比較後的差值進行控制。若兩者存在差值，經放大器後放大，再控制伺服驅動電動機轉動，直至差值為零時，工作台才停止移動。這種系統稱為閉環伺服系統。

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同開環控制系統相比，閉環控制具有一系列優點。在反饋控制系統中，不管出於什麼原因（外部擾動或系統內部變化），只要被控制量偏離規定值，就會產生相應的控製作用去消除偏差。因此，它具有抑制干擾的能力，對元件特性變化不敏感，並能改善系統的響應特性。

但反饋迴路的引入增加了系統的復雜性，而且增益選擇不當時會引起系統的不穩定。為提高控制精度，在擾動變數可以測量時，也常同時採用按擾動的控制（即前饋控制）作為反饋控制的補充而構成復合控制系統。

『陸』 電機的幾種測速方法

定時計數法(測頻法)：在測量上有±1的誤差，低速時誤差較大

定數計時法(測周法)：±1個時間單位的誤差，在高速時，誤差很大。

同步計數計時法：綜合了定時計數法、定時計時法的優點，在整個測量范圍都達到了很高的精度，萬分之五以上的測量轉速儀表都是用同步計數計時法。

為了保證發電機性能可靠，電機測速發電機的輸出電動勢具有斜率高、特性成線性、無信號區小或剩餘電壓小、正轉和反轉時輸出電壓不對稱度小、對溫度敏感低等特點。

電子類轉速測量儀表，由轉速感測器和表頭(顯示器)組成。大多輸出脈沖信號，只要通過頻率電流轉換就能與電壓電流輸入型的指針表和數字表匹配，或直接送PLC;頻率電流轉換的方法有阻容積分法、電荷泵法和專用集成電路法，前兩種方法在磁電轉速儀中也有運用。

專用集成電路大都數是阻容積分法、電荷泵法的綜合。在顯示精度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時，就可直接採用脈沖頻率運算型轉速儀。頻率運算方法，有定時計數法(測頻法)、定數計時法(測周法)和同步計數計時法。

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電機測速的分類

1、空心杯轉子非同步電機測速發電機：

轉子不轉時，勵磁後由杯形轉子電流產生的磁場與輸出繞組軸線垂直，輸出繞組不感應電動勢；轉子轉動時，由杯形轉子產生的磁場與輸出繞組軸線重合，在輸出繞組中感應的電動勢大小正比於杯形轉子的轉速，而頻率和勵磁電壓頻率相同，與轉速無關。

2、籠式轉子非同步電機測速發電機：

與交流伺服電動機相似，因輸出的線性度較差，僅用於要求不高的場合。

3、同步電機測速發電機：

以永久磁鐵作為轉子的交流發電機。由於輸出電壓和頻率隨轉速同時變化，又不能判別旋轉方向,使用不便，在自動控制系統中用得很少,主要供轉速的直接測量用。

『柒』 電機測速的幾種方法及分析

1、有刷直流測速方法：

永磁直流測速發電機有其靈敏度高，線性誤差小，受溫度變化的影響較小，結構簡單，耐振動沖擊，極性可逆等優點，但由於電刷和換向器的存在帶來一些弊病：如可靠性差，使用環境受到限制，電刷與換向器的摩擦，增加了被測電機的粘滯轉矩；電刷的接觸壓降造成了輸出低速時的不靈敏區。

2、無刷直流測速方法：

刷直流測速發電機從根本上取消了電刷與換向器這種接觸裝置,改善了測速發電機的性能,提高了運行的可靠性。是直流測速機的一個發展方向。

產品的無刷化已成為一種明顯的發展趨勢。特別是電子技術的發展，使其測速電路的集成化程度有了迅速提高，賦予新型機電一體化方波無刷直流測速發電機更強的生命力。

無刷直流測速發電機還有諸如霍爾無刷直流測速發電機，環形轉子無刷直流測速發電機及二極體整流型無刷直流測速發電機等。主要有霍爾無刷直流測速發電機和新型機電一體化方波無刷直流測速發電機兩種類。

3、MT法測速

該方法屬於數字式測速，通常由光電脈沖編碼器，直線光柵尺，感應同步器，旋轉變壓器，直線磁柵尺等感測器來完成。其基本原理是：電機每轉一圈，感測器輸出的脈沖數一定，隨著電動機轉速和輸出脈沖頻率的不同，頻率與轉速成正比，能測量其頻率，通過軟體計算就能得到速度，鑒相電路還能同時反映實際轉速的方向。

該類轉子位置感測器發出的脈沖信號，可在可編程計數器8253的配合下，基於微機系統採用MT法對電機轉速實現高精度的數字測量，這類感測器一般都輸出兩組相位相差90°的脈沖序列A，B,根據A，B的相位關系可以鑒別電機轉向，同時還可以進行四倍頻處理，以減少通過MT法獲取速度反饋信號的紋波。

(7)使用測速電機檢測裝置構成位置閉環系統擴展閱讀

電機測速的分類

1、空心杯轉子非同步電機測速發電機：

轉子不轉時，勵磁後由杯形轉子電流產生的磁場與輸出繞組軸線垂直，輸出繞組不感應電動勢；轉子轉動時，由杯形轉子產生的磁場與輸出繞組軸線重合，在輸出繞組中感應的電動勢大小正比於杯形轉子的轉速，而頻率和勵磁電壓頻率相同，與轉速無關。

2、籠式轉子非同步電機測速發電機：

與交流伺服電動機相似，因輸出的線性度較差，僅用於要求不高的場合。

3、同步電機測速發電機：

以永久磁鐵作為轉子的交流發電機。由於輸出電壓和頻率隨轉速同時變化，又不能判別旋轉方向,使用不便，在自動控制系統中用得很少,主要供轉速的直接測量用。

『捌』 電機雙閉環系統

為了分別控制生產線的速度和張力，一般電機均採用雙閉環控製版系統(如圖)

實現了轉權速和電流兩種負反饋控制，在系統中設置了轉速PID自動調節器和電流PID自動調節器，兩者之間實現串聯。即把轉速調節器的輸出作為電流調節器的輸入，再用電流調節器的輸出去控制逆變橋晶閘管的觸發裝置。從閉環結構上看，電流調節環在裡面，叫內環；轉速調節環在外面，叫外環。

轉速調節和電流調節在生產線上就是速度控制模式和張力控制模式。對於張力輥，採用張力控制模式，這時人為地將轉速自動調節器處於開環狀態，不起調節作用，而將所需要產生的張力折算成額定轉矩的百分比，作為轉矩限幅器的限幅給定，電流調節器處於飽和狀態。對於速度基準輥，採用速度控制模式，將所需要的鋼帶線速度折算成電機額定轉速的百分比，作為轉速調節器的速度給定，並同時將所需要產生的張力折算成電機額定轉矩的百分比，作為轉矩限幅器的限幅給定。

張力輥在未建張爬行時開卷機在未建張送板時，也是速度控制模式。工作模式由程序控制系統自動進行切換。

『玖』 測速發電機在閉環系統的作用是什麼

測速發電機主要用於測速（顯示）對電機的伺服控制，即：由於該發電機發出回的電壓和轉速答有關，所以檢測出它的電壓就可達到測速的目的；同時該電壓送去解碼後，用於對該電機的恆速控制。
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