Terdapat tiga mod kawalan motor servo: nadi, analog dan komunikasi.Bagaimanakah kita harus memilih mod kawalan motor servo dalam senario aplikasi yang berbeza?
1. Mod kawalan nadi motor servo
Dalam beberapa peralatan berdiri sendiri yang kecil, penggunaan kawalan nadi untuk merealisasikan kedudukan motor harus menjadi kaedah aplikasi yang paling biasa.Kaedah kawalan ini mudah dan mudah difahami.
Idea kawalan asas: jumlah jumlah denyutan menentukan anjakan motor, dan frekuensi nadi menentukan kelajuan motor.Nadi dipilih untuk merealisasikan kawalan motor servo, buka manual motor servo, dan secara amnya akan ada jadual seperti berikut:
Kedua-duanya adalah kawalan nadi, tetapi pelaksanaannya berbeza:
Yang pertama ialah pemandu menerima dua denyutan berkelajuan tinggi (A dan B), dan menentukan arah putaran motor melalui perbezaan fasa antara dua denyutan.Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, jika fasa B adalah 90 darjah lebih cepat daripada fasa A, ia adalah putaran ke hadapan;maka fasa B adalah 90 darjah lebih perlahan daripada fasa A, ia adalah putaran terbalik.
Semasa operasi, denyutan dua fasa bagi kawalan ini adalah berselang-seli, jadi kami juga memanggil kawalan pembezaan kaedah kawalan ini.Ia mempunyai ciri-ciri pembezaan, yang juga menunjukkan bahawa kaedah kawalan ini, nadi kawalan mempunyai keupayaan anti-gangguan yang lebih tinggi, dalam beberapa senario aplikasi dengan gangguan yang kuat, kaedah ini lebih disukai.Walau bagaimanapun, dengan cara ini, satu aci motor perlu menduduki dua port nadi berkelajuan tinggi, yang tidak sesuai untuk keadaan di mana port nadi berkelajuan tinggi ketat.
Kedua, pemandu masih menerima dua denyutan berkelajuan tinggi, tetapi dua denyutan berkelajuan tinggi tidak wujud pada masa yang sama.Apabila satu nadi berada dalam keadaan keluaran, yang lain mestilah dalam keadaan tidak sah.Apabila kaedah kawalan ini dipilih, ia mesti dipastikan bahawa hanya terdapat satu output nadi pada masa yang sama.Dua denyutan, satu output berjalan ke arah positif dan satu lagi berjalan ke arah negatif.Seperti dalam kes di atas, kaedah ini juga memerlukan dua port nadi berkelajuan tinggi untuk satu aci motor.
Jenis ketiga ialah hanya satu isyarat nadi perlu diberikan kepada pemandu, dan operasi ke hadapan dan belakang motor ditentukan oleh isyarat IO satu arah.Kaedah kawalan ini lebih mudah untuk dikawal, dan pendudukan sumber port nadi berkelajuan tinggi juga paling sedikit.Dalam sistem kecil umum, kaedah ini boleh diutamakan.
Kedua, kaedah kawalan analog motor servo
Dalam senario aplikasi yang perlu menggunakan motor servo untuk merealisasikan kawalan kelajuan, kita boleh memilih nilai analog untuk merealisasikan kawalan kelajuan motor, dan nilai nilai analog menentukan kelajuan berjalan motor.
Terdapat dua cara untuk memilih kuantiti analog, arus atau voltan.
Mod voltan: Anda hanya perlu menambah voltan tertentu pada terminal isyarat kawalan.Dalam sesetengah senario, anda juga boleh menggunakan potensiometer untuk mencapai kawalan, yang sangat mudah.Walau bagaimanapun, voltan dipilih sebagai isyarat kawalan.Dalam persekitaran yang kompleks, voltan mudah terganggu, mengakibatkan kawalan tidak stabil.
Mod semasa: Modul keluaran semasa yang sepadan diperlukan, tetapi isyarat semasa mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat dan boleh digunakan dalam senario yang kompleks.
3. Mod kawalan komunikasi motor servo
Cara biasa untuk merealisasikan kawalan motor servo melalui komunikasi ialah CAN, EtherCAT, Modbus, dan Profibus.Menggunakan kaedah komunikasi untuk mengawal motor adalah kaedah kawalan pilihan untuk beberapa senario aplikasi sistem yang kompleks dan besar.Dengan cara ini, saiz sistem dan bilangan aci motor boleh disesuaikan dengan mudah tanpa pendawaian kawalan yang rumit.Sistem yang dibina adalah sangat fleksibel.
Keempat, bahagian pengembangan
1. Kawalan tork motor servo
Kaedah kawalan tork adalah untuk menetapkan tork keluaran luaran aci motor melalui input kuantiti analog luaran atau penetapan alamat langsung.Prestasi khusus ialah, sebagai contoh, jika 10V sepadan dengan 5Nm, apabila kuantiti analog luaran ditetapkan kepada 5V, aci motor ialah Outputnya ialah 2.5Nm.Jika beban aci motor lebih rendah daripada 2.5Nm, motor berada dalam keadaan pecutan;apabila beban luaran bersamaan dengan 2.5Nm, motor berada dalam keadaan kelajuan malar atau berhenti;apabila beban luaran lebih tinggi daripada 2.5Nm, motor berada dalam keadaan nyahpecutan atau pecutan terbalik.Tork yang ditetapkan boleh diubah dengan menukar tetapan kuantiti analog dalam masa nyata, atau nilai alamat yang sepadan boleh diubah melalui komunikasi.
Ia digunakan terutamanya dalam peranti penggulungan dan pelepasan yang mempunyai keperluan ketat pada daya bahan, seperti peranti penggulungan atau peralatan menarik gentian optik.Tetapan tork hendaklah ditukar pada bila-bila masa mengikut perubahan jejari belitan untuk memastikan daya bahan tidak akan berubah dengan perubahan jejari belitan.berubah dengan jejari belitan.
2. Kawalan kedudukan motor servo
Dalam mod kawalan kedudukan, kelajuan putaran biasanya ditentukan oleh kekerapan denyutan input luaran, dan sudut putaran ditentukan oleh bilangan denyutan.Sesetengah servos boleh secara langsung menetapkan kelajuan dan anjakan melalui komunikasi.Oleh kerana mod kedudukan boleh mempunyai kawalan yang sangat ketat ke atas kelajuan dan kedudukan, ia biasanya digunakan dalam peranti kedudukan, alat mesin CNC, mesin percetakan dan sebagainya.
3. Mod kelajuan motor servo
Kelajuan putaran boleh dikawal melalui input kuantiti analog atau frekuensi nadi.Mod kelajuan juga boleh digunakan untuk kedudukan apabila kawalan PID gelung luar peranti kawalan atas disediakan, tetapi isyarat kedudukan motor atau isyarat kedudukan beban langsung mesti dihantar ke komputer atas.Maklum balas untuk kegunaan operasi.Mod kedudukan juga menyokong gelung luar beban langsung untuk mengesan isyarat kedudukan.Pada masa ini, pengekod pada hujung aci motor hanya mengesan kelajuan motor, dan isyarat kedudukan disediakan oleh peranti pengesanan akhir beban akhir terus.Kelebihan ini ialah ia dapat mengurangkan proses penghantaran pertengahan.Ralat meningkatkan ketepatan kedudukan keseluruhan sistem.
4. Bercakap tentang tiga cincin
Servo biasanya dikawal oleh tiga gelung.Apa yang dipanggil tiga gelung ialah tiga sistem pelarasan PID maklum balas negatif gelung tertutup.
Gelung PID paling dalam ialah gelung semasa, yang dijalankan sepenuhnya di dalam pemacu servo.Arus keluaran setiap fasa motor ke motor dikesan oleh peranti Hall, dan maklum balas negatif digunakan untuk melaraskan tetapan semasa untuk pelarasan PID, supaya mencapai arus keluaran sedekat mungkin.Sama dengan arus yang ditetapkan, gelung semasa mengawal tork motor, jadi dalam mod tork, pemandu mempunyai operasi terkecil dan tindak balas dinamik terpantas.
Gelung kedua ialah gelung kelajuan.Pelarasan PID maklum balas negatif dilakukan melalui isyarat pengekod motor yang dikesan.Output PID dalam gelungnya adalah secara langsung tetapan gelung semasa, jadi kawalan gelung kelajuan termasuk gelung kelajuan dan gelung semasa.Dalam erti kata lain, mana-mana mod mesti menggunakan gelung semasa.Gelung semasa adalah asas kawalan.Walaupun kelajuan dan kedudukan dikawal, sistem sebenarnya mengawal arus (tork) untuk mencapai kawalan kelajuan dan kedudukan yang sepadan.
Gelung ketiga ialah gelung kedudukan, iaitu gelung paling luar.Ia boleh dibina antara pemandu dan pengekod motor atau antara pengawal luaran dan pengekod motor atau beban akhir, bergantung pada keadaan sebenar.Memandangkan output dalaman bagi gelung kawalan kedudukan ialah penetapan gelung kelajuan, dalam mod kawalan kedudukan, sistem melaksanakan operasi ketiga-tiga gelung.Pada masa ini, sistem mempunyai jumlah pengiraan terbesar dan kelajuan tindak balas dinamik yang paling perlahan.
Di atas datang dari Berita Chengzhou
Masa siaran: 31 Mei 2022