Υπάρχουν τρεις τρόποι ελέγχου του σερβοκινητήρα: παλμικός, αναλογικός και επικοινωνία.Πώς πρέπει να επιλέξουμε τη λειτουργία ελέγχου του σερβοκινητήρα σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογής;
1. Λειτουργία ελέγχου παλμών του σερβοκινητήρα
Σε κάποιο μικρό αυτόνομο εξοπλισμό, η χρήση του ελέγχου παλμών για την πραγματοποίηση της τοποθέτησης του κινητήρα θα πρέπει να είναι η πιο κοινή μέθοδος εφαρμογής.Αυτή η μέθοδος ελέγχου είναι απλή και κατανοητή.
Η βασική ιδέα ελέγχου: η συνολική ποσότητα παλμών καθορίζει τη μετατόπιση του κινητήρα και η συχνότητα παλμού καθορίζει την ταχύτητα του κινητήρα.Ο παλμός επιλέγεται για να πραγματοποιήσει τον έλεγχο του σερβοκινητήρα, ανοίξτε το εγχειρίδιο του σερβοκινητήρα και γενικά θα υπάρχει ένας πίνακας όπως ο παρακάτω:
Και τα δύο είναι έλεγχος παλμών, αλλά η εφαρμογή είναι διαφορετική:
Το πρώτο είναι ότι ο οδηγός λαμβάνει δύο παλμούς υψηλής ταχύτητας (Α και Β) και καθορίζει την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα μέσω της διαφοράς φάσης μεταξύ των δύο παλμών.Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, εάν η φάση Β είναι 90 μοίρες ταχύτερη από τη φάση Α, είναι περιστροφή προς τα εμπρός.τότε η φάση Β είναι 90 μοίρες πιο αργή από τη φάση Α, είναι αντίστροφη περιστροφή.
Κατά τη λειτουργία, οι διφασικοί παλμοί αυτού του ελέγχου εναλλάσσονται, επομένως ονομάζουμε επίσης αυτή τη μέθοδο ελέγχου διαφορικό έλεγχο.Έχει τα χαρακτηριστικά του διαφορικού, γεγονός που δείχνει επίσης ότι αυτή η μέθοδος ελέγχου, ο παλμός ελέγχου έχει υψηλότερη ικανότητα κατά των παρεμβολών, σε ορισμένα σενάρια εφαρμογής με ισχυρές παρεμβολές, αυτή η μέθοδος προτιμάται.Ωστόσο, με αυτόν τον τρόπο, ένας άξονας κινητήρα πρέπει να καταλαμβάνει δύο θύρες παλμών υψηλής ταχύτητας, κάτι που δεν είναι κατάλληλο για την περίπτωση όπου οι θύρες παλμών υψηλής ταχύτητας είναι σφιχτές
Δεύτερον, ο οδηγός εξακολουθεί να λαμβάνει δύο παλμούς υψηλής ταχύτητας, αλλά οι δύο παλμοί υψηλής ταχύτητας δεν υπάρχουν ταυτόχρονα.Όταν ένας παλμός βρίσκεται σε κατάσταση εξόδου, ο άλλος πρέπει να είναι σε μη έγκυρη κατάσταση.Όταν επιλέγεται αυτή η μέθοδος ελέγχου, πρέπει να διασφαλιστεί ότι υπάρχει μόνο μία έξοδος παλμού ταυτόχρονα.Δύο παλμοί, η μία έξοδος τρέχει σε θετική κατεύθυνση και η άλλη σε αρνητική κατεύθυνση.Όπως και στην παραπάνω περίπτωση, αυτή η μέθοδος απαιτεί επίσης δύο θύρες παλμών υψηλής ταχύτητας για έναν άξονα κινητήρα.
Ο τρίτος τύπος είναι ότι μόνο ένα σήμα παλμού πρέπει να δοθεί στον οδηγό και η λειτουργία του κινητήρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω καθορίζεται από ένα σήμα IO κατεύθυνσης.Αυτή η μέθοδος ελέγχου είναι πιο απλή στον έλεγχο και η κατάληψη πόρων της θύρας παλμών υψηλής ταχύτητας είναι επίσης η ελάχιστη.Σε γενικά μικρά συστήματα, αυτή η μέθοδος μπορεί να προτιμηθεί.
Δεύτερον, η μέθοδος αναλογικού ελέγχου σερβοκινητήρα
Στο σενάριο εφαρμογής που χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί ο σερβοκινητήρας για να πραγματοποιηθεί ο έλεγχος ταχύτητας, μπορούμε να επιλέξουμε την αναλογική τιμή για να πραγματοποιήσουμε τον έλεγχο ταχύτητας του κινητήρα και η τιμή της αναλογικής τιμής καθορίζει την ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα.
Υπάρχουν δύο τρόποι για να επιλέξετε την αναλογική ποσότητα, ρεύμα ή τάση.
Λειτουργία τάσης: Χρειάζεται μόνο να προσθέσετε μια συγκεκριμένη τάση στον ακροδέκτη του σήματος ελέγχου.Σε ορισμένα σενάρια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ακόμη και ένα ποτενσιόμετρο για να επιτύχετε έλεγχο, κάτι που είναι πολύ απλό.Ωστόσο, η τάση επιλέγεται ως σήμα ελέγχου.Σε ένα πολύπλοκο περιβάλλον, η τάση διαταράσσεται εύκολα, με αποτέλεσμα τον ασταθή έλεγχο.
Τρέχουσα λειτουργία: Απαιτείται η αντίστοιχη μονάδα εξόδου ρεύματος, αλλά το τρέχον σήμα έχει ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολύπλοκα σενάρια.
3. Τρόπος ελέγχου επικοινωνίας του σερβοκινητήρα
Κοινοί τρόποι για να πραγματοποιήσετε τον έλεγχο σερβοκινητήρα μέσω επικοινωνίας είναι οι CAN, EtherCAT, Modbus και Profibus.Η χρήση της μεθόδου επικοινωνίας για τον έλεγχο του κινητήρα είναι η προτιμώμενη μέθοδος ελέγχου για ορισμένα πολύπλοκα και μεγάλα σενάρια εφαρμογής συστήματος.Με αυτόν τον τρόπο, το μέγεθος του συστήματος και ο αριθμός των αξόνων του κινητήρα μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν χωρίς περίπλοκη καλωδίωση ελέγχου.Το σύστημα που κατασκευάστηκε είναι εξαιρετικά ευέλικτο.
Τέταρτον, το τμήμα επέκτασης
1. Έλεγχος ροπής σερβοκινητήρα
Η μέθοδος ελέγχου ροπής είναι η ρύθμιση της εξωτερικής ροπής εξόδου του άξονα του κινητήρα μέσω της εισόδου της εξωτερικής αναλογικής ποσότητας ή της εκχώρησης της άμεσης διεύθυνσης.Η συγκεκριμένη απόδοση είναι ότι, για παράδειγμα, εάν τα 10 V αντιστοιχούν σε 5 Nm, όταν η εξωτερική αναλογική ποσότητα έχει ρυθμιστεί στα 5 V, ο άξονας του κινητήρα είναι Η έξοδος είναι 2,5 Nm.Εάν το φορτίο του άξονα του κινητήρα είναι μικρότερο από 2,5 Nm, ο κινητήρας βρίσκεται σε κατάσταση επιτάχυνσης.όταν το εξωτερικό φορτίο είναι ίσο με 2,5 Nm, ο κινητήρας βρίσκεται σε σταθερή ταχύτητα ή κατάσταση διακοπής.όταν το εξωτερικό φορτίο είναι μεγαλύτερο από 2,5 Nm, ο κινητήρας βρίσκεται σε κατάσταση επιβράδυνσης ή αντίστροφης επιτάχυνσης.Η καθορισμένη ροπή μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τη ρύθμιση της αναλογικής ποσότητας σε πραγματικό χρόνο ή η τιμή της αντίστοιχης διεύθυνσης μπορεί να αλλάξει μέσω επικοινωνίας.
Χρησιμοποιείται κυρίως σε συσκευές περιέλιξης και ξετύλιξης που έχουν αυστηρές απαιτήσεις σχετικά με τη δύναμη του υλικού, όπως συσκευές περιέλιξης ή εξοπλισμός έλξης οπτικών ινών.Η ρύθμιση της ροπής πρέπει να αλλάζει ανά πάσα στιγμή ανάλογα με την αλλαγή της ακτίνας περιέλιξης για να διασφαλιστεί ότι η δύναμη του υλικού δεν θα αλλάξει με την αλλαγή της ακτίνας περιέλιξης.αλλάζει με την ακτίνα περιέλιξης.
2. Έλεγχος θέσης σερβοκινητήρα
Στη λειτουργία ελέγχου θέσης, η ταχύτητα περιστροφής καθορίζεται γενικά από τη συχνότητα των εξωτερικών παλμών εισόδου και η γωνία περιστροφής καθορίζεται από τον αριθμό των παλμών.Ορισμένοι σερβομηχανισμοί μπορούν να εκχωρήσουν απευθείας ταχύτητα και μετατόπιση μέσω επικοινωνίας.Δεδομένου ότι η λειτουργία θέσης μπορεί να έχει πολύ αυστηρό έλεγχο της ταχύτητας και της θέσης, χρησιμοποιείται γενικά σε συσκευές εντοπισμού θέσης, εργαλειομηχανές CNC, μηχανήματα εκτύπωσης και ούτω καθεξής.
3. Λειτουργία ταχύτητας σερβοκινητήρα
Η ταχύτητα περιστροφής μπορεί να ελεγχθεί μέσω της εισόδου αναλογικής ποσότητας ή συχνότητας παλμού.Η λειτουργία ταχύτητας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τοποθέτηση όταν παρέχεται ο έλεγχος PID εξωτερικού βρόχου της επάνω συσκευής ελέγχου, αλλά το σήμα θέσης του κινητήρα ή το σήμα θέσης του άμεσου φορτίου πρέπει να σταλεί στον επάνω υπολογιστή.Ανατροφοδότηση για λειτουργική χρήση.Η λειτουργία θέσης υποστηρίζει επίσης τον εξωτερικό βρόχο άμεσου φορτίου για την ανίχνευση του σήματος θέσης.Αυτή τη στιγμή, ο κωδικοποιητής στο άκρο του άξονα του κινητήρα ανιχνεύει μόνο την ταχύτητα του κινητήρα και το σήμα θέσης παρέχεται από τη συσκευή άμεσης ανίχνευσης τελικού φορτίου.Το πλεονέκτημα αυτού είναι ότι μπορεί να μειώσει τη διαδικασία ενδιάμεσης μετάδοσης.Το σφάλμα αυξάνει την ακρίβεια τοποθέτησης ολόκληρου του συστήματος.
4. Μιλήστε για τα τρία δαχτυλίδια
Ο σερβομηχανισμός γενικά ελέγχεται από τρεις βρόχους.Οι λεγόμενοι τρεις βρόχοι είναι τρία συστήματα προσαρμογής PID αρνητικής ανάδρασης κλειστού βρόχου.
Ο πιο εσωτερικός βρόχος PID είναι ο τρέχων βρόχος, ο οποίος εκτελείται πλήρως μέσα στο πρόγραμμα οδήγησης σερβομηχανισμού.Το ρεύμα εξόδου κάθε φάσης του κινητήρα προς τον κινητήρα ανιχνεύεται από τη συσκευή Hall και η αρνητική ανάδραση χρησιμοποιείται για την προσαρμογή της ρύθμισης ρεύματος για τη ρύθμιση PID, έτσι ώστε να επιτευχθεί το ρεύμα εξόδου όσο το δυνατόν πλησιέστερα.Ίσο με το καθορισμένο ρεύμα, ο βρόχος ρεύματος ελέγχει τη ροπή του κινητήρα, επομένως στη λειτουργία ροπής, ο οδηγός έχει τη μικρότερη λειτουργία και την ταχύτερη δυναμική απόκριση.
Ο δεύτερος βρόχος είναι ο βρόχος ταχύτητας.Η ρύθμιση PID αρνητικής ανάδρασης πραγματοποιείται μέσω του σήματος που ανιχνεύεται του κωδικοποιητή κινητήρα.Η έξοδος PID στον βρόχο του είναι απευθείας η ρύθμιση του βρόχου ρεύματος, επομένως ο έλεγχος βρόχου ταχύτητας περιλαμβάνει τον βρόχο ταχύτητας και τον βρόχο ρεύματος.Με άλλα λόγια, οποιαδήποτε λειτουργία πρέπει να χρησιμοποιεί τον τρέχοντα βρόχο.Ο τρέχων βρόχος είναι η βάση του ελέγχου.Ενώ η ταχύτητα και η θέση ελέγχονται, το σύστημα ελέγχει στην πραγματικότητα το ρεύμα (ροπή) για να επιτύχει τον αντίστοιχο έλεγχο της ταχύτητας και της θέσης.
Ο τρίτος βρόχος είναι ο βρόχος θέσης, ο οποίος είναι ο πιο εξωτερικός βρόχος.Μπορεί να κατασκευαστεί μεταξύ του οδηγού και του κωδικοποιητή κινητήρα ή μεταξύ του εξωτερικού ελεγκτή και του κωδικοποιητή κινητήρα ή του τελικού φορτίου, ανάλογα με την πραγματική κατάσταση.Δεδομένου ότι η εσωτερική έξοδος του βρόχου ελέγχου θέσης είναι η ρύθμιση του βρόχου ταχύτητας, στη λειτουργία ελέγχου θέσης, το σύστημα εκτελεί τις λειτουργίες και των τριών βρόχων.Αυτή τη στιγμή, το σύστημα έχει το μεγαλύτερο ποσό υπολογισμού και την πιο αργή ταχύτητα δυναμικής απόκρισης.
Τα παραπάνω προέρχονται από το Chengzhou News
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-31-2022