普通电机，步进电机，伺服电机的闭环控制有什么区别？

淡然

本人学机械，略懂控制。刚才在论坛上被人问及步进电机是否有闭环控制的专业问题？略懂词穷，感觉解释不到位。在这里问一下各位大侠高手：普通电机有闭环控制吗?，普通电机，步进电机，伺服电机的闭环控制有什么区别？在闭环控制原理，控制精度，成本等方面进行比较。谢谢！

oldpipe

普通电机：通了电就会转，转速快慢不太有谱，电压、电流、、频率、负载变化时转速都会变化，更没可能转到指定位置停下来。

步进电机：在一定范围内，可以给定的频率，步长（也就是转角），一步一步地走，说走就走，说停就停，让停哪里停哪里。看上去挺好，但是有个漏洞，如果中途有什么原因造成电机没有完全听话，少走了几步——叫丢步，或者多走了几步——叫过冲，没法知道，也没法补救，需要在系统外想办法。

伺服电机：在步进电机上加上了一个叫光栅的东西，电机转的时候光栅跟着转，系统可以数透过光栅的脉冲信号，实时地知道走了多少步，还要走多少步，有没有丢，有没有过，丢了、过了随时修正。知道电机运行状况，能将运行状况与要求做比对，实时地纠偏，这个过程叫反馈，把输出的转速找回来跟输入比较，形成了闭环控制。这种技术叫伺服（servo)。

如果仅仅是理解概念，这几个说法足够了。但实际上步进电机与伺服电机的区别远远不止这些。步进电机外挂编码也可以实现闭环控制。但在转速、精度、动载能力等等方面远不及伺服电机。在高速、重载、高精度要求，尤其加减速比较剧烈的场合，步进电机玩不过伺服电机。

ywjianghu

未来第一站 发表于 2016-8-25 20:05
1.步进电机可以实现半闭环，
2.伺服电机就是为全闭环生的
3.普通电机无法实现以上两种状态

闭环，半闭环的概念属于控制。
步进电机，普通电机的概念属于电机形式。
了解一下：直流伺服，交流伺服；闭环步进；主轴伺服电机；交流同步电机，交流异步电机，直流电机；这些概念，会有个大致的了解。确实容易搞混，不容易理清。

oldpipe

oldpipe 发表于 2016-8-26 07:39
普通电机：通了电就会转，转速快慢不太有谱，电压、电流、、频率、负载变化时转速都会变化，更没可能转到指 ...

看电机控制的发展路径：普通电机——步进电机——伺服电机。可以判断：即使普通电机有闭环控制的可能，其应用价值也不大。没必要再深究这个问题了。

一展刀锋

这个问题应该去工控论坛找答案，回答更系统详细

对一楼的做一个补充
图片是从社区拿的，今天还给社区，造福网友吧

荆州飞哥

里面有很多电控专家，我是外行，搞机械，不过我还是知道一点点，开环没有反馈，闭环有反馈，步进电机需要复位，伺服电机有编码器，现在都是模块化的，成本比以前低多了，买方便，用也方便，，，，，见笑，，，，，，

未来第一站

1.步进电机可以实现半闭环，
2.伺服电机就是为全闭环生的
3.普通电机无法实现以上两种状态

淡然

未来第一站 发表于 2016-8-25 20:05
1.步进电机可以实现半闭环，
2.伺服电机就是为全闭环生的
3.普通电机无法实现以上两种状态

谢谢！您所说的半闭环就是下面的意思吗？

进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无害顶愤雇莅概缝谁俯京累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。因此电机本身不可以闭环控4制但是可以通过驱动器实现闭环控制。驱动器给电机信号-电机运转，电机运转状态通过驱动器的检测元件反馈给驱动器

LatersM

一展刀锋 发表于 2016-8-25 22:27
这个问题应该去工控论坛找答案，回答更系统详细

对一楼的做一个补充

是不是闭环控制跟是什么电机没多大关系。
半闭环跟全闭环就是刀锋说的一样。

伺服电机都是半闭环的，因为它有编码器。
步进一般是开环的，但是加上编码器就变成半闭环的（比如防丢步）。
一般电机没有控制器的话，调整都做不了。但是加了变频器什么的也可以开环控制啊。
如果加上编码器也是半闭环的。

上面的机构如果加了（比如光栅尺）就是全闭环的。

一展刀锋

LatersM 发表于 2016-8-26 08:52
是不是闭环控制跟是什么电机没多大关系。
半闭环跟全闭环就是刀锋说的一样。

你可以再看看6楼oldpipe写的最后一段话
闭环这东西是为了精度而生的（我的个人理解），举个例子
    你开车的时候打方向盘，操控好的车就是老司机说的 指向精确,指哪打哪
如果你的车做不到这点，哪怕你监测到了，你再费时间挪来挪去，还是开不到你要去的地方


说回步进，你可以搜搜步进电机+旋转编码器是不是就等同于伺服了
搜的时候，你得知道步进的力矩在高速下的特性，步距角等概念。。。

LatersM

一展刀锋 发表于 2016-8-26 09:21
你可以再看看6楼oldpipe写的最后一段话
闭环这东西是为了精度而生的（我的个人理解），举个 ...

我明白你的意思,普通电机的性能肯定比不上伺服,
但是不代表普通电机就不可以用闭环控制,不需要用闭环控制.
闭环控制只是在原电机基础上提高精度,而不是想让普通电机达到伺服或超越伺服.
由于成本或者其它原因不能用伺服那只能把原来基础上加闭环了.

步进在很多方面不如伺服,但是特定状态下步进比伺服好用.

还有不要闭环控制理解得这么窄,哪怕加个限位开关都可以认为是闭环控制.

一展刀锋

LatersM 发表于 2016-8-26 14:22
我明白你的意思,普通电机的性能肯定比不上伺服,
但是不代表普通电机就不可以用闭环控制,不需要用闭环控 ...

没错，我说的确实是狭义上的闭环，因为反馈包括了速度和位置我想你说的只是指位置而已。
而且闭环是连续的反馈，一个限位开关显然没构成闭环，只能说给了一个信号反馈

另外，我想听听你说的特定状态下步进比伺服好用，具体是怎样的状态（先抛开成本）。
我们好具体问题具体分析