Existujú tri režimy riadenia servomotora: impulzný, analógový a komunikačný.Ako by sme si mali zvoliť režim riadenia servomotora v rôznych aplikačných scenároch?
1. Impulzný režim riadenia servomotora
V niektorých malých samostatných zariadeniach by použitie impulzného riadenia na realizáciu polohovania motora malo byť najbežnejšou aplikačnou metódou.Tento spôsob ovládania je jednoduchý a ľahko pochopiteľný.
Základná myšlienka riadenia: celkový počet impulzov určuje zdvih motora a frekvencia impulzov určuje rýchlosť motora.Impulz sa vyberie na realizáciu ovládania servomotora, otvorenie manuálu servomotora a vo všeobecnosti bude tabuľka podobná nasledujúcej:
Obidve sú pulzné ovládanie, ale implementácia je odlišná:
Prvým je, že ovládač prijíma dva vysokorýchlostné impulzy (A a B) a určuje smer otáčania motora prostredníctvom fázového rozdielu medzi týmito dvoma impulzmi.Ako je znázornené na obrázku vyššie, ak je fáza B o 90 stupňov rýchlejšia ako fáza A, ide o rotáciu dopredu;potom je fáza B o 90 stupňov pomalšia ako fáza A, ide o spätnú rotáciu.
Počas prevádzky sa striedajú dvojfázové impulzy tohto riadenia, preto tento spôsob riadenia nazývame aj diferenciálna regulácia.Má charakteristiku diferenciálu, čo tiež ukazuje, že táto metóda riadenia, riadiaci impulz, má vyššiu schopnosť proti rušeniu, v niektorých aplikačných scenároch so silným rušením je táto metóda preferovaná.Týmto spôsobom však musí jeden hriadeľ motora obsadiť dva vysokorýchlostné impulzné porty, čo nie je vhodné pre situáciu, keď sú vysokorýchlostné impulzné porty tesné.
Po druhé, vodič stále dostáva dva vysokorýchlostné impulzy, ale dva vysokorýchlostné impulzy neexistujú súčasne.Keď je jeden impulz vo výstupnom stave, druhý musí byť v neplatnom stave.Pri výbere tohto spôsobu ovládania je potrebné zabezpečiť, aby bol súčasne k dispozícii iba jeden impulzný výstup.Dva impulzy, jeden výstup beží v kladnom smere a druhý v zápornom smere.Ako vo vyššie uvedenom prípade, aj tento spôsob vyžaduje dva vysokorýchlostné impulzné porty pre jeden hriadeľ motora.
Tretím typom je, že vodičovi je potrebné dať iba jeden impulzný signál a chod motora vpred a vzad je určený jednosmerným IO signálom.Táto metóda riadenia je jednoduchšia na ovládanie a obsadenie zdrojov vysokorýchlostného impulzného portu je tiež najmenšie.Vo všeobecnosti v malých systémoch môže byť táto metóda preferovaná.
Po druhé, metóda analógového riadenia servomotora
V scenári aplikácie, ktorý potrebuje na realizáciu riadenia rýchlosti použiť servomotor, môžeme zvoliť analógovú hodnotu na realizáciu riadenia rýchlosti motora a hodnota analógovej hodnoty určuje rýchlosť chodu motora.
Existujú dva spôsoby výberu analógovej veličiny, prúdu alebo napätia.
Režim napätia: Stačí pridať určité napätie na svorku riadiaceho signálu.V niektorých scenároch môžete dokonca použiť potenciometer na dosiahnutie ovládania, čo je veľmi jednoduché.Ako riadiaci signál je však zvolené napätie.V zložitom prostredí je napätie ľahko narušené, čo vedie k nestabilnej kontrole.
Aktuálny režim: Vyžaduje sa zodpovedajúci modul výstupného prúdu, ale prúdový signál má silnú schopnosť proti rušeniu a možno ho použiť v zložitých scenároch.
3. Režim riadenia komunikácie servomotora
Bežné spôsoby realizácie riadenia servomotora prostredníctvom komunikácie sú CAN, EtherCAT, Modbus a Profibus.Použitie komunikačnej metódy na ovládanie motora je preferovanou riadiacou metódou pre niektoré scenáre zložitých a rozsiahlych systémových aplikácií.Týmto spôsobom je možné ľahko prispôsobiť veľkosť systému a počet hriadeľov motora bez zložitého zapojenia ovládania.Vybudovaný systém je mimoriadne flexibilný.
Po štvrté, rozširujúca časť
1. Riadenie krútiaceho momentu servomotora
Metóda riadenia krútiaceho momentu spočíva v nastavení externého výstupného krútiaceho momentu hriadeľa motora prostredníctvom vstupu externej analógovej veličiny alebo priradením priamej adresy.Špecifický výkon je taký, že napríklad ak 10V zodpovedá 5Nm, keď je externá analógová veličina nastavená na 5V, hriadeľ motora je Výstup je 2,5Nm.Ak je zaťaženie hriadeľa motora nižšie ako 2,5 Nm, motor je v stave zrýchlenia;keď sa vonkajšie zaťaženie rovná 2,5 Nm, motor je v stave konštantnej rýchlosti alebo zastavenia;keď je vonkajšie zaťaženie vyššie ako 2,5 Nm, motor je v stave spomalenia alebo spätného zrýchlenia.Nastavený krútiaci moment je možné zmeniť zmenou nastavenia analógovej veličiny v reálnom čase, alebo možno zmeniť hodnotu príslušnej adresy prostredníctvom komunikácie.
Používa sa hlavne v navíjacích a odvíjacích zariadeniach, ktoré majú prísne požiadavky na silu materiálu, ako sú navíjacie zariadenia alebo zariadenia na ťahanie optických vlákien.Nastavenie krútiaceho momentu by sa malo kedykoľvek zmeniť podľa zmeny polomeru navíjania, aby sa zabezpečilo, že sila materiálu sa so zmenou polomeru navíjania nezmení.sa mení s polomerom vinutia.
2. Ovládanie polohy servomotora
V režime riadenia polohy je rýchlosť otáčania všeobecne určená frekvenciou externých vstupných impulzov a uhol otáčania je určený počtom impulzov.Niektoré servá môžu priamo priradiť rýchlosť a zdvih prostredníctvom komunikácie.Pretože režim polohy môže mať veľmi prísnu kontrolu nad rýchlosťou a polohou, všeobecne sa používa v polohovacích zariadeniach, CNC obrábacích strojoch, tlačiarenských strojoch atď.
3. Režim rýchlosti servomotora
Rýchlosť otáčania je možné ovládať pomocou vstupu analógovej veličiny alebo pulznej frekvencie.Rýchlostný režim je možné použiť aj na polohovanie, keď je zabezpečená vonkajšia slučka PID riadenia horného riadiaceho zariadenia, ale signál polohy motora alebo signál polohy priamej záťaže sa musí poslať do horného počítača.Spätná väzba pre prevádzkové využitie.Režim polohy tiež podporuje vonkajšiu slučku priameho zaťaženia na detekciu signálu polohy.V tomto čase snímač na konci hriadeľa motora deteguje iba otáčky motora a signál polohy poskytuje priame zariadenie na detekciu konca zaťaženia.Výhodou je, že môže znížiť medziprenosový proces.Chyba zvyšuje presnosť polohovania celého systému.
4. Hovorte o troch prsteňoch
Servo je spravidla riadené tromi slučkami.Takzvané tri slučky sú tri systémy nastavenia PID s negatívnou spätnou väzbou s uzavretou slučkou.
Najvnútornejšia PID slučka je prúdová slučka, ktorá je kompletne realizovaná vo vnútri servomotora.Výstupný prúd každej fázy motora do motora je detekovaný Hallovým zariadením a negatívna spätná väzba sa používa na úpravu nastavenia prúdu pre nastavenie PID tak, aby sa výstupný prúd dosiahol čo najbližšie.Rovnaký ako nastavený prúd, prúdová slučka riadi krútiaci moment motora, takže v režime krútiaceho momentu má vodič najmenší chod a najrýchlejšiu dynamickú odozvu.
Druhá slučka je rýchlostná slučka.Úprava PID so zápornou spätnou väzbou sa vykonáva prostredníctvom detekovaného signálu kódovača motora.Výstup PID v jeho slučke je priamo nastavením prúdovej slučky, takže riadenie rýchlostnej slučky zahŕňa rýchlostnú slučku a prúdovú slučku.Inými slovami, každý režim musí používať prúdovú slučku.Prúdová slučka je základom riadenia.Zatiaľ čo rýchlosť a poloha sú riadené, systém v skutočnosti riadi prúd (krútiaci moment), aby sa dosiahla zodpovedajúca kontrola rýchlosti a polohy.
Tretia slučka je polohová slučka, ktorá je najvzdialenejšou slučkou.V závislosti od aktuálnej situácie môže byť skonštruovaný medzi vodičom a snímačom motora alebo medzi externým ovládačom a snímačom motora alebo konečnou záťažou.Keďže vnútorným výstupom slučky polohovej regulácie je nastavenie slučky rýchlosti, v režime regulácie polohy systém vykonáva operácie všetkých troch slučiek.V tomto čase má systém najväčšie množstvo výpočtov a najnižšiu rýchlosť dynamickej odozvy.
Vyššie pochádzajú z Chengzhou News
Čas odoslania: 31. mája 2022