伺服編碼器的精度、分辨率有哪些影響？作為反饋的一環(huán)，環(huán)系統(tǒng)中的編碼器影響控制系統(tǒng)性能的主要有以下三個(gè)方面。

響應(yīng)速度精度、穩(wěn)定度

1 .響應(yīng)速度：響應(yīng)速度zui容易理解，反應(yīng)慢的編碼器就像理想的傳感器串聯(lián)低通濾波器一樣，整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生相位延遲，影響整個(gè)系統(tǒng)的高頻帶的穩(wěn)定性。 在目前的許多應(yīng)用中，伺服電機(jī)的編碼器反饋速度非?？?，被認(rèn)為是理想的傳感器。 然而，在一些通信速度低的串行通信編碼器(SSI  )中，其通信方式必然引起一定的延遲，速度環(huán)的帶寬受到限制。

2、精度：關(guān)于精度的影響，需要首先定義速度精度的概念。 精度是測(cè)量實(shí)際值和設(shè)定值之間可重復(fù)的平均偏差的大小。 由于速度精度的說(shuō)明如圖1所示，表示一定期間內(nèi)的設(shè)定值與實(shí)際值的整體偏差，所以速度精度可以理解為被調(diào)制量與規(guī)定的一定值的絕對(duì)穩(wěn)定誤差。

圖1速度精度圖

3、穩(wěn)定度：雖然很多調(diào)節(jié)目標(biāo)都有精度，但實(shí)際上大多要求調(diào)節(jié)過(guò)程的“穩(wěn)定度”。 這個(gè)穩(wěn)定度還可以理解為速度的“波動(dòng)性”。 速度變動(dòng)性的定義是：變動(dòng)性不理想的實(shí)際值特性，與速度平均值疊加。

圖2速度脈動(dòng)圖

使用西門子SINAMICS  S120系列變頻器及伺服電機(jī)的伺服控制系統(tǒng)中，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，轉(zhuǎn)速精度可達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的0.001%。

例：使用S120驅(qū)動(dòng)1FK7032-2AK71-1QA0伺服電機(jī)。 該電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為6000 RPM，電機(jī)的編碼器為20位單圈絕對(duì)值。

以60 RPM的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，如圖3所示記錄增量型脈沖數(shù)(R482 )和實(shí)際轉(zhuǎn)速(R61 )。

圖3中3 R482和R61的記錄

記錄3s的時(shí)間間隔，不考慮誤差因素，電機(jī)應(yīng)增加3*220=3145728個(gè)增量脈沖信號(hào)。 但是，如果電動(dòng)機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)3145731個(gè)增量脈沖數(shù)，其誤差值為3個(gè)增量脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)速變換為60 (3/3145728 ) *60=60.00005722RPM，則其精度為333666速度波動(dòng)性受以下因素的影響

(1)編碼器的有限分辨率和速度環(huán)周期(分辨率越低，周期時(shí)間越長(zhǎng)，速度變動(dòng)越大)。

(2)如果編碼器的安裝方法不好，編碼器反饋會(huì)產(chǎn)生低頻的周期性波動(dòng)。

(3)伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致速度環(huán)上的低頻周期的變動(dòng)。

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