Има три режима на управление на сервомотора: импулсен, аналогов и комуникационен.Как трябва да изберем режима на управление на серво мотора в различни сценарии на приложение?
1. Импулсен режим на управление на сервомотора
В някои малки автономни съоръжения използването на импулсно управление за реализиране на позиционирането на двигателя трябва да бъде най-често срещаният метод на приложение.Този метод на управление е прост и лесен за разбиране.
Основната идея за управление: общото количество импулси определя обема на двигателя, а честотата на импулса определя скоростта на двигателя.Импулсът е избран, за да реализира управлението на серво мотора, отворете ръководството на серво мотора и обикновено ще има таблица като следната:
И двете са импулсно управление, но изпълнението е различно:
Първият е, че драйверът получава два високоскоростни импулса (A и B) и определя посоката на въртене на двигателя чрез фазовата разлика между двата импулса.Както е показано на фигурата по-горе, ако фаза B е с 90 градуса по-бърза от фаза A, това е въртене напред;тогава фаза B е с 90 градуса по-бавна от фаза A, това е обратно въртене.
По време на работа двуфазните импулси на това управление се редуват, затова наричаме този метод на управление диференциално управление.Той има характеристиките на диференциала, което също показва, че този метод на управление, управляващият импулс има по-висока способност срещу смущения, в някои сценарии на приложение със силни смущения този метод е предпочитан.По този начин обаче един вал на двигателя трябва да заема два високоскоростни импулсни порта, което не е подходящо за ситуацията, при която високоскоростните импулсни портове са стегнати
Второ, драйверът все още получава два високоскоростни импулса, но двата високоскоростни импулса не съществуват едновременно.Когато един импулс е в изходно състояние, другият трябва да е в невалидно състояние.Когато е избран този метод на управление, трябва да се гарантира, че има само един импулсен изход по едно и също време.Два импулса, единият изход работи в положителна посока, а другият работи в отрицателна посока.Както в горния случай, този метод също изисква два високоскоростни импулсни порта за един вал на двигателя.
Третият тип е, че само един импулсен сигнал трябва да бъде подаден на водача, а работата напред и назад на двигателя се определя от еднопосочен IO сигнал.Този метод на управление е по-лесен за управление и заетостта на ресурсите на високоскоростния импулсен порт също е най-малка.Като цяло в малки системи този метод може да бъде предпочитан.
Второ, аналоговият метод за управление на серво мотора
В сценария на приложение, който трябва да използва серво мотора, за да реализира контрол на скоростта, можем да изберем аналоговата стойност, за да реализираме контрола на скоростта на двигателя, а стойността на аналоговата стойност определя скоростта на движение на двигателя.
Има два начина за избор на аналогово количество, ток или напрежение.
Режим на напрежение: Трябва само да добавите определено напрежение към клемата на контролния сигнал.В някои сценарии можете дори да използвате потенциометър, за да постигнете контрол, което е много просто.Напрежението обаче е избрано като управляващ сигнал.В сложна среда напрежението лесно се нарушава, което води до нестабилно управление.
Текущ режим: Необходим е съответният токов изходен модул, но текущият сигнал има силна способност против смущения и може да се използва в сложни сценарии.
3. Комуникационен контролен режим на серво мотор
Често срещани начини за реализиране на управление на серво мотор чрез комуникация са CAN, EtherCAT, Modbus и Profibus.Използването на комуникационния метод за управление на двигателя е предпочитаният метод за управление за някои сложни и големи сценарии на системно приложение.По този начин размерът на системата и броят на валовете на двигателя могат лесно да бъдат адаптирани без сложно окабеляване за управление.Изградената система е изключително гъвкава.
Четвърто, разширителната част
1. Контрол на въртящия момент на серво мотора
Методът за управление на въртящия момент е да се зададе външният изходен въртящ момент на вала на двигателя чрез въвеждане на външно аналогово количество или присвояване на директния адрес.Специфичното представяне е, че например, ако 10V съответства на 5Nm, когато външното аналогово количество е настроено на 5V, валът на двигателя е Изходът е 2,5Nm.Ако натоварването на вала на двигателя е по-ниско от 2,5 Nm, двигателят е в състояние на ускорение;когато външното натоварване е равно на 2,5 Nm, двигателят е в състояние на постоянна скорост или спряно състояние;когато външното натоварване е по-високо от 2,5 Nm, моторът е в състояние на забавяне или обратно ускорение.Заданият въртящ момент може да бъде променен чрез промяна на настройката на аналоговото количество в реално време или стойността на съответния адрес може да бъде променена чрез комуникация.
Използва се главно в устройства за навиване и развиване, които имат строги изисквания към силата на материала, като устройства за навиване или оборудване за издърпване на оптични влакна.Настройката на въртящия момент трябва да се променя по всяко време според промяната на радиуса на навиване, за да се гарантира, че силата на материала няма да се промени с промяната на радиуса на навиване.се променя с радиуса на навиване.
2. Контрол на позицията на серво мотора
В режим на управление на позицията скоростта на въртене обикновено се определя от честотата на външните входни импулси, а ъгълът на въртене се определя от броя на импулсите.Някои сервоприводи могат директно да задават скорост и изместване чрез комуникация.Тъй като режимът на позициониране може да има много строг контрол върху скоростта и позицията, той обикновено се използва в устройства за позициониране, CNC машини, печатни машини и т.н.
3. Скоростен режим на серво мотор
Скоростта на въртене може да се контролира чрез въвеждане на аналогова величина или честота на импулса.Режимът на скорост може да се използва и за позициониране, когато е осигурено PID управлението на външния контур на горното управляващо устройство, но сигналът за позиция на двигателя или сигналът за позиция на директния товар трябва да бъде изпратен до горния компютър.Обратна връзка за оперативно използване.Режимът на позициониране също така поддържа външната верига с директно натоварване за откриване на сигнала за позиция.По това време енкодерът в края на вала на двигателя открива само скоростта на двигателя, а сигналът за позицията се осигурява от устройството за директно откриване на крайния край на натоварването.Предимството на това е, че може да намали процеса на междинно предаване.Грешката повишава точността на позициониране на цялата система.
4. Говорете за трите пръстена
Сервото обикновено се управлява от три контура.Така наречените три контура са три PID системи за регулиране на отрицателна обратна връзка със затворен контур.
Най-вътрешният PID контур е токовият контур, който се извършва изцяло вътре в серво драйвера.Изходният ток на всяка фаза на двигателя към двигателя се открива от устройството на Хол и отрицателната обратна връзка се използва за регулиране на настройката на тока за PID настройка, така че да се постигне възможно най-близък изходен ток.Равен на зададения ток, токовият контур контролира въртящия момент на двигателя, така че в режим на въртящ момент драйверът има най-малката операция и най-бързата динамична реакция.
Вторият контур е скоростният контур.Регулирането на PID с отрицателна обратна връзка се извършва чрез детектирания сигнал на енкодера на двигателя.Изходът на PID в неговата верига е директно настройката на текущата верига, така че управлението на скоростната верига включва скоростната верига и токовата верига.С други думи, всеки режим трябва да използва текущия цикъл.Токовият контур е основата на управлението.Докато скоростта и позицията се контролират, системата всъщност контролира тока (въртящия момент), за да постигне съответния контрол на скоростта и позицията.
Третият цикъл е цикълът на позицията, който е най-външният цикъл.Той може да бъде изграден между драйвера и енкодера на двигателя или между външния контролер и енкодера на двигателя или крайния товар, в зависимост от действителната ситуация.Тъй като вътрешният изход на веригата за управление на позицията е настройката на веригата за скорост, в режим на управление на позицията системата изпълнява операциите и на трите вериги.По това време системата има най-голямо количество изчисления и най-ниската скорост на динамична реакция.
По-горе идва от Chengzhou News
Време на публикуване: 31 май 2022 г