工控摘要：運(yùn)動(dòng)控制器就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式：比如電動(dòng)機(jī)在由行程開(kāi)關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到指定位置后又向下運(yùn)行，或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停。

運(yùn)動(dòng)控制（MC）是自動(dòng)化的一個(gè)分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來(lái)控制機(jī)器的位置和/或速度。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡(jiǎn)單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制（GMC）。運(yùn)動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。

運(yùn)動(dòng)控制器控制伺服電機(jī)通常采用兩種指令方式：數(shù)字脈沖和模擬信號(hào)。數(shù)字脈沖這種方式與步進(jìn)電機(jī)的控制方式類似，運(yùn)動(dòng)控制器給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送“脈沖/方向”或“CW/CCW”類型的脈沖指令信號(hào)；伺服驅(qū)動(dòng)器工作在位置控制模式，位置閉環(huán)由伺服驅(qū)動(dòng)器完成。日系伺服和國(guó)產(chǎn)伺服產(chǎn)品大都采用這種模式。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單，不易產(chǎn)生干擾，但缺點(diǎn)是伺服系統(tǒng)響應(yīng)稍慢。

模擬信號(hào)這種方式下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送+/-10V的模擬電壓指令，同時(shí)接收來(lái)自電機(jī)編碼器或直線光柵等位置檢測(cè)元件的位置反饋信號(hào)；伺服驅(qū)動(dòng)器工作在速度控制模式，位置閉環(huán)由運(yùn)動(dòng)控制器完成。歐美的伺服產(chǎn)品大多采用這種工作模式。其優(yōu)點(diǎn)是伺服響應(yīng)快，但缺點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干擾較敏感，調(diào)試稍復(fù)雜。

運(yùn)動(dòng)控制器以模擬量信號(hào)控制伺服電機(jī)的一般調(diào)試步驟：

1、初始化參數(shù)

在接線之前，先初始化參數(shù)。

在控制器上：選好控制方式；將PID參數(shù)清零；讓控制器上電時(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉；將此狀態(tài)保存，確?？刂破髟俅紊想姇r(shí)即為此狀態(tài)。

在伺服驅(qū)動(dòng)器上：設(shè)置控制方式；設(shè)置使能由外部控制；編碼器信號(hào)輸出的齒輪比；設(shè)置控制信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，建議使伺服工作中的最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)9V的控制電壓。比如，松下MINASA4系列伺服驅(qū)動(dòng)器的速度指令增益參數(shù)Pr50用來(lái)設(shè)置1V指令電壓對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速（出廠值為500），如果你只準(zhǔn)備讓電機(jī)在1000轉(zhuǎn)以下工作，那么，將這個(gè)參數(shù)設(shè)置為111。

2、接線

將控制器斷電，連接控制器與伺服之間的信號(hào)線。以下的連線是必須的：控制器的模擬量輸出線、使能信號(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線。復(fù)查接線沒(méi)有錯(cuò)誤后，將電機(jī)和控制器上電。此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動(dòng)，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，如果不是這樣，檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查控制器是否可以正確檢測(cè)到電機(jī)位置的變化，否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置。

3、試方向

對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號(hào)的方向不正確，后果肯定是災(zāi)難性的。通過(guò)控制器打開(kāi)伺服的使能信號(hào)。此時(shí)伺服電機(jī)應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是所謂的“零漂”。一般控制器上都會(huì)有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù)，看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過(guò)這個(gè)指令（參數(shù)）控制。如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)增加；給出負(fù)數(shù)，電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)減小。如果電機(jī)帶有負(fù)載，行程有限，不要采用這種方式。測(cè)試不要給過(guò)大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制器或電機(jī)上的參數(shù)，使其一致。

4、抑制零漂

在閉環(huán)控制過(guò)程中，零漂的存在會(huì)對(duì)控制效果有一定的影響，最好將其抑制住。使用控制器或伺服上抑制零飄的參數(shù)，仔細(xì)調(diào)整，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性，所以，不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對(duì)為零。

5、建立閉環(huán)控制

再次通過(guò)控制器將伺服使能信號(hào)放開(kāi)，在控制器上輸入一個(gè)較小的比例增益，至于多大算較小，這只能憑感覺(jué)了，如果實(shí)在不放心，就輸入控制器能允許的最小值。將控制器和伺服的使能信號(hào)打開(kāi)。這時(shí)，電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運(yùn)動(dòng)指令大致做出動(dòng)作了。

6、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

細(xì)調(diào)控制參數(shù)，確保電機(jī)按照控制器的指令運(yùn)動(dòng)，這是必須要做的工作，而這部分工作，更多的是經(jīng)驗(yàn)，這里只能從略了。