使用测速电机检测装置构成位置闭环系统

『壹』 电机测速(电路)原理或方法

一、M/T法测速
该方法属于数字式测速,通常由光电脉冲编码器、直线光栅尺、感应同步器、旋转变压器、直线磁栅尺等传感器来完成。该类转子位置传感器发出的脉冲信号,可在可编程计数器8253的配合下,基于微机系统采用M󰃗T法对电机转速实现高精度的数字测量,这类传感器一般都输出两组相位相差90°的脉冲序列A、B,根据A、B的相位关系可以鉴别电机转
向,同时还可以进行四倍频处理,以减少通过M/T法获取速度反馈信号的纹波。其基本原理是:电机每转一圈,传感器输出的脉冲数一定,随着电动机转速和输出脉冲频率的不同,频率与转速成正比,能测量其频率,通过软件计算就能得到速度,鉴相电路还能同时反映实际转速的方向。

二、F/V测速
各种原理的数字脉冲测速机,主要有编码器和电磁式脉冲测速机。就位置伺服系统来说,它的速度环一般习惯上还是采用速度的模拟量反馈,而不是数字量反馈,因此基于计数器和微机软件实现的M/T法测速,还需增加D/A转换,也有一些系统采用编码器的测速脉冲经f/v变换获得速度的模拟量,或者由转子位置传感器的脉冲信号经f/v变换获得速度的模拟量。F/V法测速原理是:电机每转输出的脉冲信号频率与电机转速成正比,然后通过频压变换将脉冲信号转换成反映转速高低的模拟电压。为了反映转速的方向,要有旋转方向自动切换功能。测速精度与编码器每转脉冲数以及f/v变换电路时间常数的选择有关,每转脉冲数越多,测速越精确,这在低速段尤为重要。为保证f/v线性变换,f必须变成宽度一定的脉冲,事先由单稳电路定宽,然后经由运放组成的低通滤波器把频率变换为直流电压。f/v测速电路,如图所示。

图中,f+、f-是经过鉴相、倍频处理后的分别代表电机正、反转的且与转速成正比的脉冲序列。为防止信号中杂有噪声及共模干扰,放大电路采用新型的双差分电路,它由3个运放组成,其差动输入端为v+和v-,且采用对称结构。该电路输入阻抗高,且失调电压、温度漂移系数低、放大倍数稳定,放大倍数:
G=vout/(v+-v-)=R3/R2(1+2R1/RG),
其中RG是用于调整速度反馈信号的放大系数。当电机正向旋转时,f+有脉冲,f-为低电平,此时vout为正;当电机反向旋转时,f-有脉冲,f+为低电平,vout输出为负。
三、其它间接转速测量方法
带有转子位置检测器类电动机的测速除了上述介绍的一些测速方法外,目前使用与研究的还有一些特有的测速方法。如有文献提出了:(1)利用直流电动机外壳漏磁通设计成新型转速检测器,并由它构成了结构简单、成本低廉的PWM闭环调速系统;(2)无位置传感器无刷直流电动机的调速方案,它的原理是通过检测电路检测三相定子绕组反电势过零点,而后转换成脉冲链,经脉冲发生电路延时脉冲,给定逻辑电路产生六相位置信号,送入驱动电路产生三相定子绕组驱动电流,使转子转动。一些新的特殊方法来进行转速测量,提出了用反电势系数、换向脉冲及瞬时转速的测速方案,并进行了比较。
总之,电机测速有多种多样的方法,在实用中根据不同环境及场所要求,选择合理的反馈器件及测速方法,对提高电动机的调速和伺服性能具有十分重要的意义

『贰』 请问有谁清楚基于PLC控制变频器通过编码器测速实现闭环直流电机调速系统怎样实现啊谢谢

还真没有搞过啊！通过变频器控制直流电机实现闭环控制？求大神！你不觉得变频器这里没有个鸟用吗？你这个就是直流电机的闭环控制吗？

『叁』 单闭环控制系统包括哪几个部分

将组成系统的元件按在系统中的职能来划分，主要有以下几种：

1、给定元件：给出与期望输出对应的输入量。

2、比较元件：求输入量与反馈量的偏差，常采用集成运算放大器(简称集成运放)来实现。

3、放大元件：由于偏差信号一般较小，不足以驱动负载，故需要放大元件，包括电压放大及功率放大。

4、执行元件：直接驱动被控对象，使输出量发生变化。常用的有电动机、调节阀、液压马达等。

5、测量元件：检测被控量并转换为所需要的电信号。在控制系统中常用的有用于速度检测的测速发电机、光电编码盘等；用于位置与角度检测的旋转变压器、自整机等。

用于电流检测的互感器及用于温度检测的热电偶等。这些检测装置一般都将被检测的物理量转换为相应的连续或离散的电压或电流信号。

6、校正元件：也叫补偿元件，是结构与参数便于调整的元件，以串联或反馈的方式连接在系统中，完成所需的运算功能，以改善系统的性能。根据在系统中所处的位置不同，可分别称为串联校正原件和反馈校正元件。

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闭环控制在各种控制实例中有具体的表现方式：

正反馈与负反馈是闭环控制常见的两种基本形式。其中负反馈与正反馈从达到目的的角度讲具有相同的意义。

从反馈实现具体方式来看，正反馈与负反馈属于代数或者算术意义上的“加减”反馈方式，即输出量回馈至输入端后，和输入量进行加减的统一性整合后，作为新控制输出，去进一步控制输出量。实际上，输出量对输入量回馈远不止这些方式。

这表现为：运算上，不仅仅是加减运算，还包括了更广域的数学运算；回馈方式上，输出量对输入量回馈，也不一定采取和输入量进行综合运算形成统一的控制输出，输出量能通过控制链直接施控于输入量等等。

『肆』 闭环数控机床的检测装置在哪里

半闭环控制数控系统：
位置检测元件被安装在电动机轴端（伺服电机编码器）或丝杠轴端（编码器），通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。
全闭环控制数控系统：
位置检测装置安装在机床工作台上（光栅尺），用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态比较难调试。
数控程序代码标准(ISO EIA) ：
数控程序代码，由于各个数控机床生产厂家所用的标准尚未完全统一，其所用的代码、指令及其含义不完全相同，因此在编制程序时必须按所用数控机床编程手册中的规定进行。为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输入代码、坐标系统，加工指令、辅助功能及程序格式等方面，国际上已经形成了两种通用的标准：
即国际标准化组织(ISO)标准和美国电子工业学会(EIA)标准。
在ISO 代码中程序段结束符号为LF，在EIA 代码中程序段结束符号为CR,
我国机械工业部根据ISO标准制定了：
JB3050-82《数字控制机床用七单位编码字符》
JB3051-1999《数字控制机床坐标和运动方向的命名》
JB3208-1999《数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》。
详细看：http://ke..com/view/4205044.htm

『伍』 闭环控制系统一般情况下由哪几部分组成它们在系统中各起什么作用

组成闭环控制系统的环节：测量元件，给定元件，比较元件，放大元件，执行元件，校正元件。

1、闭环控制系统由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统。

2、一种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输出变量的值响应输入变量的值。数控装置发出指令脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺服驱动电动机转动，经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。

3、装在机床工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。这种系统称为闭环伺服系统。

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同开环控制系统相比，闭环控制具有一系列优点。在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。

但反馈回路的引入增加了系统的复杂性，而且增益选择不当时会引起系统的不稳定。为提高控制精度，在扰动变量可以测量时，也常同时采用按扰动的控制（即前馈控制）作为反馈控制的补充而构成复合控制系统。

『陆』 电机的几种测速方法

定时计数法(测频法)：在测量上有±1的误差，低速时误差较大

定数计时法(测周法)：±1个时间单位的误差，在高速时，误差很大。

同步计数计时法：综合了定时计数法、定时计时法的优点，在整个测量范围都达到了很高的精度，万分之五以上的测量转速仪表都是用同步计数计时法。

为了保证发电机性能可靠，电机测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性成线性、无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不对称度小、对温度敏感低等特点。

电子类转速测量仪表，由转速传感器和表头(显示器)组成。大多输出脉冲信号，只要通过频率电流转换就能与电压电流输入型的指针表和数字表匹配，或直接送PLC;频率电流转换的方法有阻容积分法、电荷泵法和专用集成电路法，前两种方法在磁电转速仪中也有运用。

专用集成电路大都数是阻容积分法、电荷泵法的综合。在显示精度、可靠性、成本和使用灵活性上有一定要求时，就可直接采用脉冲频率运算型转速仪。频率运算方法，有定时计数法(测频法)、定数计时法(测周法)和同步计数计时法。

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电机测速的分类

1、空心杯转子异步电机测速发电机：

转子不转时，励磁后由杯形转子电流产生的磁场与输出绕组轴线垂直，输出绕组不感应电动势；转子转动时，由杯形转子产生的磁场与输出绕组轴线重合，在输出绕组中感应的电动势大小正比于杯形转子的转速，而频率和励磁电压频率相同，与转速无关。

2、笼式转子异步电机测速发电机：

与交流伺服电动机相似，因输出的线性度较差，仅用于要求不高的场合。

3、同步电机测速发电机：

以永久磁铁作为转子的交流发电机。由于输出电压和频率随转速同时变化，又不能判别旋转方向,使用不便，在自动控制系统中用得很少,主要供转速的直接测量用。

『柒』 电机测速的几种方法及分析

1、有刷直流测速方法：

永磁直流测速发电机有其灵敏度高，线性误差小，受温度变化的影响较小，结构简单，耐振动冲击，极性可逆等优点，但由于电刷和换向器的存在带来一些弊病：如可靠性差，使用环境受到限制，电刷与换向器的摩擦，增加了被测电机的粘滞转矩；电刷的接触压降造成了输出低速时的不灵敏区。

2、无刷直流测速方法：

刷直流测速发电机从根本上取消了电刷与换向器这种接触装置,改善了测速发电机的性能,提高了运行的可靠性。是直流测速机的一个发展方向。

产品的无刷化已成为一种明显的发展趋势。特别是电子技术的发展，使其测速电路的集成化程度有了迅速提高，赋予新型机电一体化方波无刷直流测速发电机更强的生命力。

无刷直流测速发电机还有诸如霍尔无刷直流测速发电机，环形转子无刷直流测速发电机及二极管整流型无刷直流测速发电机等。主要有霍尔无刷直流测速发电机和新型机电一体化方波无刷直流测速发电机两种类。

3、MT法测速

该方法属于数字式测速，通常由光电脉冲编码器，直线光栅尺，感应同步器，旋转变压器，直线磁栅尺等传感器来完成。其基本原理是：电机每转一圈，传感器输出的脉冲数一定，随着电动机转速和输出脉冲频率的不同，频率与转速成正比，能测量其频率，通过软件计算就能得到速度，鉴相电路还能同时反映实际转速的方向。

该类转子位置传感器发出的脉冲信号，可在可编程计数器8253的配合下，基于微机系统采用MT法对电机转速实现高精度的数字测量，这类传感器一般都输出两组相位相差90°的脉冲序列A，B,根据A，B的相位关系可以鉴别电机转向，同时还可以进行四倍频处理，以减少通过MT法获取速度反馈信号的纹波。

(7)使用测速电机检测装置构成位置闭环系统扩展阅读

电机测速的分类

1、空心杯转子异步电机测速发电机：

转子不转时，励磁后由杯形转子电流产生的磁场与输出绕组轴线垂直，输出绕组不感应电动势；转子转动时，由杯形转子产生的磁场与输出绕组轴线重合，在输出绕组中感应的电动势大小正比于杯形转子的转速，而频率和励磁电压频率相同，与转速无关。

2、笼式转子异步电机测速发电机：

与交流伺服电动机相似，因输出的线性度较差，仅用于要求不高的场合。

3、同步电机测速发电机：

以永久磁铁作为转子的交流发电机。由于输出电压和频率随转速同时变化，又不能判别旋转方向,使用不便，在自动控制系统中用得很少,主要供转速的直接测量用。

『捌』 电机双闭环系统

为了分别控制生产线的速度和张力，一般电机均采用双闭环控制版系统(如图)

实现了转权速和电流两种负反馈控制，在系统中设置了转速PID自动调节器和电流PID自动调节器，两者之间实现串联。即把转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制逆变桥晶闸管的触发装置。从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫内环；转速调节环在外面，叫外环。

转速调节和电流调节在生产线上就是速度控制模式和张力控制模式。对于张力辊，采用张力控制模式，这时人为地将转速自动调节器处于开环状态，不起调节作用，而将所需要产生的张力折算成额定转矩的百分比，作为转矩限幅器的限幅给定，电流调节器处于饱和状态。对于速度基准辊，采用速度控制模式，将所需要的钢带线速度折算成电机额定转速的百分比，作为转速调节器的速度给定，并同时将所需要产生的张力折算成电机额定转矩的百分比，作为转矩限幅器的限幅给定。

张力辊在未建张爬行时开卷机在未建张送板时，也是速度控制模式。工作模式由程序控制系统自动进行切换。

『玖』 测速发电机在闭环系统的作用是什么

测速发电机主要用于测速（显示）对电机的伺服控制，即：由于该发电机发出回的电压和转速答有关，所以检测出它的电压就可达到测速的目的；同时该电压送去解码后，用于对该电机的恒速控制。
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