关于PID控制步进电机位置与速度问题

myqiang1990 · 发表于 2015-8-4 16:26:16

最近比较闲，听其他人说，用PID控制步进电机（开环），能把步进电机控制得比较好~本人从事舞台灯行业~受成本和空间制约~不可能像其他设备那样要加一个测速度的编码器（其实有编码器，但是不是为了测速用，而且即使可以用这个编码器来做速度闭环~也不行，因为舞台灯在没有编码器的时候XY轴也必须能正常运行~所以如果用这个编码器来做速度闭环~如果编码器坏了~速度环就失效了~灯就没办法动了~这是不允许的~），和测位置的进行位置闭环控制~

我比较纳闷~我朋友说别人确实使用PID控制的~还蛮好的~但是我有点怀疑~假如他们真的使用PID控制的，他们是怎么在没有任何外部反馈下，怎么用PID进行速度环和位置环控制的？
我是这样想的：
  速度环的话，可以用单片机内部加速定时器周期寄存器里面的数据来做？
  位置环的话，因为步进电机本身运行的位置是可知的，用软件中的位置计数器进行位置闭环？
  电流环忽略不计

下面是行业内算是顶级品牌的作品~意大利的~
我前几天看了这家厂商的另外一款最新产品，好几万一台，不敢乱动，我好像发现，他们好像使用三轴陀螺仪进行闭环控制的~但是我不确定他内部算法是不是PID~
http://v.youku.com/v_show/id_XMzMxODEzMDI0.html?from=s1.8-1-1.2&qq-pf-to=pcqq.c2c

xz199264 · 发表于 2015-8-4 17:19:47

支持大师兄---

myqiang1990 · 发表于 2015-8-4 17:29:42

xz199264 发表于 2015-8-4 17:19
支持大师兄---

谢谢，贺州学院的？

stm13668 · 发表于 2015-8-7 23:41:21

看不到视频

yick · 发表于 2015-8-7 23:55:21

视频很好看~~~

sdsdc · 发表于 2015-8-8 09:44:28

视频加载不了，不知是什么原因

rom · 发表于 2015-8-8 17:01:10

视频没了，哈哈

myqiang1990 · 发表于 2015-8-8 17:07:56

rom 发表于 2015-8-8 17:01
视频没了，哈哈

我的浏览器怎么能加载呢~是不是你们的浏览器有点小问题呀~

风水星 · 发表于 2015-8-10 12:57:07

自己顶一个,不要沉啊~~

RAMILE · 发表于 2015-8-10 14:10:52

本帖最后由 RAMILE 于 2015-8-10 14:38 编辑

chrome打不开，从源码里面扒拉到一个视频地址
http://player.youku.com/embed/XMzMxODEzMDI0.html

看效果，像是用闭环驱动的步进电机，那个镜头重量真不轻

RAMILE · 发表于 2015-8-10 14:13:37

光想着省钱，是出不了好效果的

myqiang1990 · 发表于 2015-8-10 16:16:13

本帖最后由 myqiang1990 于 2015-8-10 16:36 编辑

RAMILE 发表于 2015-8-10 14:10
chrome打不开，从源码里面扒拉到一个视频地址
http://player.youku.com/embed/XMzMxODEzMDI0.html

~~~~不轻~比较重~所以灯尾巴要加一个配重块~所以就更重啦~

wangzh · 发表于 2015-8-10 16:25:07

路过，帮顶！！！

hxhz123456 · 发表于 2015-8-26 14:45:19

最近又出看了一下人家的大做，写的一个大灯，速度真的快又稳，我得拿一台回来看看，到时候叫你。

myqiang1990 · 发表于 2015-8-26 21:31:35

hxhz123456 发表于 2015-8-26 14:45
最近又出看了一下人家的大做，写的一个大灯，速度真的快又稳，我得拿一台回来看看，到时候叫你。 ...

OK~~~~~~~~~~~~~~~

bigharpoon · 发表于 2015-8-27 09:26:04

步进电机用闭环控制？开环下，上加减速控制算法啊，防止启动和制动期间的丢步和过冲。

myqiang1990 · 发表于 2015-8-27 21:42:33

本帖最后由 myqiang1990 于 2015-8-27 21:48 编辑

bigharpoon 发表于 2015-8-27 09:26
步进电机用闭环控制？开环下，上加减速控制算法啊，防止启动和制动期间的丢步和过冲。 ...

这个~~~不是上加减速控制算法就能简单的解决的~~~如果只是单纯的加减速~~还真很简单~但是上到具体应用上~就变得复杂了~
我的要求是这样的:
我需要XY轴拖动大概30-50斤左右重的东西~在2秒钟左右X轴旋转540度，Y轴旋转270度~必须很稳定的停下来~不能晃动~而且XY轴必须能快速的跟踪目标的变化（X轴和Y轴的运动范围是540和270度，目标位置就在这个范围内变化）~这个有点像目标跟踪设备~也就是目标发生变化~XY轴必须立刻移动到目标位置~而且停的时候不能晃动~一点都不能晃~而且目标位置是随时发送变化的~也就是说~电机在运动的过程中~有可能目标位置就会发送变化~所以电机必须立刻调整运动状态~嘲新目标位置移动~

也就是说目标到哪里~XY轴也必须快速的跟踪目标在移动~目标停~XY必须很快停下来~不能晃动~

说白了~这个就跟云台有点类似~~只是一般的云台没那么巨大~~所以感觉用PID+闭环来控制我楼主位的设备~应该是最好的~

但是~~我还没搞出来~~~

bigharpoon · 发表于 2015-8-28 09:12:52

理想状态下，如果步进电机力矩足够大，以一个足够的加速度启动和制动，实现2S内的540度立即旋转是可行的；但是，目标位置的实时跟踪，这个要求还很高，单纯的开环加减速基本无望，因为这种方法仅仅在启动时才会计算加速，匀速、减速的步数、频率等。看来，只能上闭环了

1069182055 · 发表于 2016-2-25 09:32:20

myqiang1990 发表于 2015-8-27 21:42
这个~~~不是上加减速控制算法就能简单的解决的~~~如果只是单纯的加减速~~还真很简单~但是上到具体应用上~ ...

这个要求很高啊，，，我想知道现在做的怎么样了喃

stevenniu500 · 发表于 2016-3-17 17:09:03

楼主，你说的这些困惑我也有。请问你弄明白了吗？

myqiang1990 · 发表于 2016-3-17 21:08:08

stevenniu500 发表于 2016-3-17 17:09
楼主，你说的这些困惑我也有。请问你弄明白了吗？

搞明白了~也已经弄出来了~

dxm123 · 发表于 2016-3-17 23:03:47

myqiang1990 发表于 2016-3-17 21:08
搞明白了~也已经弄出来了~

分享一下你的心得啊，让大家学习学习！

myqiang1990 · 发表于 2016-3-17 23:28:58

dxm123 发表于 2016-3-17 23:03
分享一下你的心得啊，让大家学习学习！

http://www.amobbs.com/thread-5638845-1-1.html
看此贴

FESENS · 发表于 2016-3-18 08:42:19

楼主说下详细过程。

stevenniu500 · 发表于 2016-3-18 10:13:14

恩恩，得深入思考一下。感觉这个谁都帮不了。

关于PID控制步进电机位置与速度问题

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