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如何理解亨士乐电机编码器的开环与闭环控制？

在探讨电机控制时，开环控制和闭环控制是两种主要的方法。开环控制意味着系统的输出信号不会对控制作用产生反馈影响，而闭环控制则是将贬别苍驳蝉迟濒别谤编码器的输出信号直接或间接地反馈到输入端，形成一个闭环系统，从而参与控制过程。

图为亨士乐搁滨41轻载增量编码器在伺服系统中的使用照片

过去，许多电机驱动器采用开环速度控制，特别是当变频电压应用于逆变器并采用脉冲宽度调制时。这种控制方法常见于较低性能的应用中，并且无需编码器。然而，随着电机技术的发展，对于高效率、低能耗和更精准控制的需求增加，编码器与电机的结合变得日益紧密。

闭环电机控制与位置编码器

不使用编码器的开环控制存在明显的局限性。由于缺乏反馈机制，电机所能达到的速度精度有限；同时，由于无法优化电流控制，电机的效率难以达到高水平；此外，瞬态响应的严格限制也是必要的，否则电机可能会丢步。因此，许多现代电机应用逐渐放弃了开环控制，包括那些过去大量使用开环控制的步进电机，如今也能够实现闭环控制。

闭环电机控制通过提高电机和终端设备的使用效率，不仅提升了电机的运转性能，满足了严苛应用对质量和同步功能的要求，还实现了显着的能源节约。在闭环电机控制反馈系统中，功率级的功率逆变器、高性能位置检测以及电流/电压闭环反馈相互协作，共同提升了电机的性能和效率。

电机编码器作为伺服系统中的关键部件，对于决定伺服系统的性能上限起着至关重要的作用。它通过跟踪旋转轴的速度和位置来提供闭环反馈信号。光学和磁编码器技术是两种广泛使用的编码器类型。在通用伺服驱动器中，编码器用于测量轴位置，进而推算出驱动器的转速。

光学编码器由带有精细光刻槽的码道和码盘组成，当光线穿过或反射自圆盘时，光电二极管传感器会检测到光的变化，并将模拟输出经过放大和数字化处理后反馈给控制器。而磁编码器则利用安装在电机轴上的磁传感器，提供正弦和余弦模拟输出，这些输出经过放大和数字化处理后用于控制。

亨士乐编码器关键性能指标

不论是光电编码器还是磁编码器，它们都可以分为增量式和绝对值式两种类型。增量式编码器提供的信号只表示位置的变化，而绝对式编码器则能同时表示位置的变化和提供绝对位置指示。

在选择编码器时，分辨率是一个重要的性能指标。它指的是电机轴旋转360°时编码器可以区分的位置数量。光学技术常用于实现最高分辨率的编码器，而磁编码器或光学编码器可用于中高分辨率，中低分辨率编码器则可能采用旋变器或霍尔传感器。高分辨率的编码器更适合用于需要高精度的闭环控制。

除了分辨率，贬别苍驳蝉迟濒别谤编码器的选择还需考虑其在位置和速度反馈中的应用。对于位置控制，绝对精度至关重要，以确保每个位置和每个输出信号与实际位置相匹配。而速度控制则更依赖于差分精度。

此外，可重复性也是一个值得关注的指标，它表示编码器在多次返回到同一指令位置时的一致性。在需要执行大量重复任务的闭环控制应用中，编码器的可重复性是一个关键的性能参数。

综上所述，选择编码器时需要根据应用场合和运动类型来确定，同时结合分辨率、绝对精度、差分精度和可重复性等因素，为位置控制和速度控制选择适当的编码器。

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