位置规划模式和周期同步位置模式区别
专业方向:
伺服电机位置控制模式(电气自动化)
标题解释
位置规划模式(Profile Position Mode,PP)和周期同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode,CSP)区别。
常规伺服电机的位置控制模式主要有3种:
PP模式,也就是轮廓位置模式,英文Profile Position Mode的首字母缩写;CSP模式,也就是周期同步位置模式,英文Cyclic Synchronous Position Mode的首字母缩写;还有一种HM模式,原点复位模式,也就是常说的回零模式,回原模式,这里不作具体讨论。
位置规划模式(Profile Position Mode,PP)和周期同步位置模式(Cyclic Synchronous Position Mode,CSP)是CIA402协议中两种常见的伺服控制模式,主要区别体现在轨迹规划、控制周期、参数设定和应用场景等方面。以下是具体对比:
1. 轨迹规划责任方不同
- CSP模式:轨迹生成器(Trajectory Generator)位于上位控制器端。控制器需在每个总线周期(如EtherCAT的DC周期)内规划目标位置、速度及加速度,并通过PDO实时发送给驱动器147。
- PP模式:轨迹生成由驱动器内部完成。上位机仅需设定最终目标位置、速度及加减速参数,驱动器自行完成中间路径的插补和运动规划128。
重点关注,周期同步位置模式轨迹发生器在控制器端,也就是这个位移曲线只有上位机控制器知道,电机是不知道的,控制器叫你去哪就去哪。
2. 控制周期与数据交互方式
- CSP模式:
- 需周期性发送目标位置(如每1ms或2ms),且每次发送的增量需适配总线周期内的运动能力,否则易触发位置超差报警27。
- 支持前馈控制(如速度前馈、转矩前馈),提升动态响应14。
- PP模式:
- 仅需在动作触发前一次性设定目标参数(位置、速度、加速度),后续无需持续发送指令12。
- 驱动器内部按预设参数生成连续轨迹,上位机不参与实时控制8。
3. 参数设定与同步需求
- CSP模式:
- 关键参数:目标位置(607Ah)、速度/转矩前馈(60B1h、60B2h)156。
- 依赖总线同步(如EtherCAT的DC同步),适合多轴协同运动27。
- PP模式:
- 需设定目标位置(607Ah)、速度(6081h)、加减速时间(6083h/6084h)等参数18。
- 无严格同步要求,适用于单轴独立运动27。
4. 应用场景差异
- CSP模式:
- 适用于高精度多轴同步场景(如机器人、CNC加工),需实时调整轨迹47。
- 典型应用:EtherCAT总线下需严格同步的复杂运动控制25。
- PP模式:
- 适用于简单定位任务(如传送带定点停靠),上位机负载较低18。
- 典型应用:单轴快速定位,无需频繁通信7。
5. 切换时的注意事项
- 从PP模式切换到CSP模式时,需确保目标位置(607Ah)与实际位置(6064h)对齐,否则可能因位置跳变导致电机飞车7。
总结对比表
对比项 | CSP模式 | PP模式 |
---|---|---|
轨迹规划方 | 上位控制器 | 驱动器内部 |
控制周期 | 总线周期(如DC周期) | 驱动器自主决定 |
前馈控制 | 支持速度、转矩前馈 | 不支持 |
同步需求 | 需总线同步(多轴协同) | 无需严格同步 |
适用场景 | 多轴高精度同步运动 | 单轴简单定位任务 |
通过上述对比,可根据实际需求选择模式:若需多轴协同或动态轨迹调整,优先选择CSP;若为单轴固定路径任务,PP模式更高效127。