运动控制器该怎么调试?运动控制器优缺点分析

随着机械制造OEM厂商对运动控制器产品越来越熟悉，运动控制器一直在拓展它的应用领域和范围，在一些非传统的细分行业取得了突破。运动控制(Motion Control)通常是指在复杂条件下将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。

运动控制器就是控制电动机的运行方式的专用控制器：比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行，或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制(GMC)。

运动控制器优缺点

优点：(1)硬件组成简单，把运动控制器插入PC总线，连接信号线就可组成系统;(2)可以使用PC机已经具有的丰富软件进行开发;(3)运动控制软件的代码通用性和可移植性较好;(4)可以进行开发工作的工程人员较多，不需要太多培训工作，就可以进行开发。

缺点：(1)采用板卡结构的运动控制器采用金手指连接，单边固定，在多数环境较差的工业现场(振动、粉尘、油污严重)，不适宜长期工作。(2)PC资源浪费。由于PC的捆绑方式销售，用户实际上仅使用少部分PC资源，未使用的PC资源不但造成闲置和浪费，还带来维护上的麻烦。(3)整体可靠性难以保证，由于PC选择可以是工控机，也可以是商用机。系统集成后，可靠性差异很大，并不是由运动控制器能保证的。(4)难以突出行业特点。

调试运动控制器方法

1、初始化参数

在接线之前，先初始化参数。

在控制器上：选好控制方式;将PID参数清零;让控制器上电时默认使能信号关闭;将此状态保存，确保控制器再次上电时即为此状态。

在伺服驱动器上：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例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。比如，松下MINASA4系列伺服驱动器的速度指令增益参数Pr50用来设置1V指令电压对应的电机转速(出厂值为500)，如果你只准备让电机在1000转以下工作，那么，将这个参数设置为111。

2、接线

将控制器断电，连接控制器与伺服之间的信号线。以下的连线是必须的：控制器的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，将电机和控制器上电。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，检查控制器是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。

3、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。通过控制器打开伺服的使能信号。此时伺服电机应该以一个较低的速度转动，这就是所谓的“零漂”。一般控制器上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看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。确认给出正数，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。如果电机带有负载，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，可以修改控制器或电机上的参数，使其一致。

4、抑制零漂

在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制器或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。

5、建立闭环控制

再次通过控制器将伺服使能信号放开，在控制器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，就输入控制器能允许的最小值。将控制器和伺服的使能信号打开。这时，电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。

6、调整闭环参数

细调控制参数，确保电机按照控制器的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验!

本文只能带领大家对运动控制器有了初步的了解，希望对大家会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。