Kinco伺服电机系统应用在精度齿形皮带定位系统上

———智能伺服电机系统

作者：深圳市步进科技有限公司技术支持部
供稿：上海步科自动化有限公司
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发布时间：2009-12-10

负载：5 Kg

任务：每分钟定位移动500次，每次不超过20um过冲。

分辨率：1um

配置：齿形皮带（一次共振频率为20Hz），外接直线编码器，带CANbus或Profibus接口的Ecostep伺服。

采用23S31电机（见图1），ECOSTEP100驱动器，外加1um的光电直线编码器。驱动系统的平均功耗约10W，可采用2A x 60VDC的电源。这就构成了一套经济实用的高精度快速定位系统。

图1：23S31电机

23S31伺服电机通过齿形同步皮带拖动负载，直线编码器安装在直线平台上，直线编码器输出接ECOSTEP100的主编码器接口(master encoder)，通过ECOSTEP100内部的编程设置，可以使伺服系统基于直线编码器的反馈信号做位置环控制，其分辨率取决于直线编码器的分辨率。

我们可以把这套齿形皮带系统与传统的丝杠系统做一个性能对比。假如同步带轮周长为125mm，而丝杠导程为10mm，那么从图2可以看到：当位移小于15mm时，皮带系统会稍慢一点，但如果位移较长，那么皮带系统会快得多。控制器最大的挑战是解决两个物体之间因为配合问题产生的共振，它通常会导致50ms左右的定位延迟（见图3）。为了达到更好的性能，我们采用一个可调整的低通滤波器做前置反馈控制（feed forward control）