หอบรรยายเฉิงโจว |จะเลือกโหมดควบคุมสามโหมดของพัลส์ อนาล็อก และการสื่อสารสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ได้อย่างไร

เซอร์โวมอเตอร์มีโหมดการควบคุมสามโหมด: พัลส์ อนาล็อก และการสื่อสารเราควรเลือกโหมดควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์ในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันอย่างไร

1. โหมดควบคุมพัลส์ของเซอร์โวมอเตอร์

ในอุปกรณ์แยกเดี่ยวขนาดเล็กบางประเภท การใช้การควบคุมพัลส์เพื่อทราบตำแหน่งของมอเตอร์ควรเป็นวิธีการใช้งานที่ใช้บ่อยที่สุดวิธีการควบคุมนี้ง่ายและเข้าใจง่าย

แนวคิดการควบคุมขั้นพื้นฐาน: จำนวนพัลส์ทั้งหมดจะกำหนดการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ และความถี่พัลส์จะกำหนดความเร็วของมอเตอร์พัลส์ถูกเลือกเพื่อให้ทราบถึงการควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์ เปิดคู่มือของเซอร์โวมอเตอร์ และโดยทั่วไปจะมีตารางดังต่อไปนี้:

ทั้งสองเป็นการควบคุมพัลส์ แต่การใช้งานแตกต่างกัน:

อย่างแรกคือไดรเวอร์ได้รับพัลส์ความเร็วสูงสองพัลส์ (A และ B) และกำหนดทิศทางการหมุนของมอเตอร์ผ่านความแตกต่างของเฟสระหว่างพัลส์ทั้งสองดังแสดงในรูปด้านบน ถ้าเฟส B เร็วกว่าเฟส A 90 องศา จะเป็นการหมุนไปข้างหน้าจากนั้นเฟส B จะช้ากว่าเฟส A 90 องศา มันเป็นการหมุนย้อนกลับ

ในระหว่างการทำงาน พัลส์สองเฟสของส่วนควบคุมนี้จะสลับกัน ดังนั้นเราจึงเรียกวิธีการควบคุมนี้ว่าส่วนควบคุมแบบดิฟเฟอเรนเชียลมันมีลักษณะของดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งแสดงให้เห็นว่าวิธีการควบคุมนี้ พัลส์ควบคุมมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่สูงขึ้น ในบางสถานการณ์การใช้งานที่มีการรบกวนสูง วิธีนี้เป็นที่นิยมอย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ เพลามอเตอร์หนึ่งตัวจำเป็นต้องใช้พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงสองพอร์ต ซึ่งไม่เหมาะกับสถานการณ์ที่พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงแน่น

ประการที่สอง ไดรเวอร์ยังคงได้รับพัลส์ความเร็วสูงสองพัลส์ แต่ไม่มีพัลส์ความเร็วสูงสองพัลส์พร้อมกันเมื่อพัลส์หนึ่งอยู่ในสถานะเอาท์พุต อีกพัลส์จะต้องอยู่ในสถานะที่ไม่ถูกต้องเมื่อเลือกวิธีการควบคุมนี้ ต้องแน่ใจว่ามีเอาต์พุตพัลส์เพียงอันเดียวในเวลาเดียวกันพัลส์สองตัว เอาต์พุตหนึ่งวิ่งไปในทิศทางบวก และอีกอันวิ่งไปในทิศทางลบเช่นเดียวกับในกรณีข้างต้น วิธีการนี้ยังต้องใช้พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงสองพอร์ตสำหรับเพลามอเตอร์หนึ่งอัน

ประเภทที่สามคือผู้ขับขี่จะต้องส่งสัญญาณพัลส์เพียงสัญญาณเดียว และการทำงานไปข้างหน้าและถอยหลังของมอเตอร์จะถูกกำหนดโดยสัญญาณ IO ทิศทางเดียววิธีการควบคุมนี้ควบคุมได้ง่ายกว่าและการยึดครองทรัพยากรของพอร์ตพัลส์ความเร็วสูงก็น้อยที่สุดเช่นกันในระบบขนาดเล็กทั่วไป สามารถใช้วิธีนี้ได้

ประการที่สองวิธีการควบคุมแบบอะนาล็อกของเซอร์โวมอเตอร์

ในสถานการณ์การใช้งานที่จำเป็นต้องใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อควบคุมความเร็ว เราสามารถเลือกค่าอะนาล็อกเพื่อให้ทราบถึงการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ และค่าของค่าอะนาล็อกจะกำหนดความเร็วในการทำงานของมอเตอร์

มีสองวิธีในการเลือกปริมาณอะนาล็อก กระแส หรือแรงดันไฟฟ้า

โหมดแรงดันไฟฟ้า: คุณจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งให้กับขั้วสัญญาณควบคุมเท่านั้นในบางสถานการณ์ คุณสามารถใช้โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อควบคุมได้ ซึ่งง่ายมากอย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าจะถูกเลือกเป็นสัญญาณควบคุมในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน แรงดันไฟฟ้าจะถูกรบกวนได้ง่าย ส่งผลให้การควบคุมไม่เสถียร

โหมดปัจจุบัน: จำเป็นต้องมีโมดูลเอาต์พุตปัจจุบันที่สอดคล้องกัน แต่สัญญาณปัจจุบันมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่งและสามารถใช้ในสถานการณ์ที่ซับซ้อน

3. โหมดควบคุมการสื่อสารของเซอร์โวมอเตอร์

วิธีทั่วไปในการรับรู้การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ด้วยการสื่อสาร ได้แก่ CAN, EtherCAT, Modbus และ Profibusการใช้วิธีการสื่อสารเพื่อควบคุมมอเตอร์เป็นวิธีการควบคุมที่ต้องการสำหรับสถานการณ์การใช้งานระบบที่ซับซ้อนและขนาดใหญ่บางสถานการณ์ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถปรับขนาดของระบบและจำนวนเพลามอเตอร์ได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องเดินสายควบคุมที่ซับซ้อนระบบที่สร้างขึ้นมีความยืดหยุ่นอย่างมาก

ประการที่สี่ ส่วนต่อขยาย

1. การควบคุมแรงบิดของเซอร์โวมอเตอร์

วิธีการควบคุมแรงบิดคือการตั้งค่าแรงบิดเอาท์พุตภายนอกของเพลามอเตอร์ผ่านการป้อนปริมาณอะนาล็อกภายนอกหรือการกำหนดที่อยู่โดยตรงประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงคือ ตัวอย่างเช่น หาก 10V สอดคล้องกับ 5Nm เมื่อปริมาณอะนาล็อกภายนอกถูกตั้งค่าเป็น 5V เพลามอเตอร์จะเป็น เอาต์พุตคือ 2.5Nmหากโหลดเพลามอเตอร์ต่ำกว่า 2.5Nm แสดงว่ามอเตอร์อยู่ในสถานะเร่งความเร็วเมื่อโหลดภายนอกเท่ากับ 2.5Nm มอเตอร์จะอยู่ในความเร็วคงที่หรือสถานะหยุดเมื่อโหลดภายนอกสูงกว่า 2.5Nm มอเตอร์จะอยู่ในสถานะลดความเร็วหรือเร่งความเร็วถอยหลังแรงบิดที่ตั้งไว้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนการตั้งค่าปริมาณอนาล็อกแบบเรียลไทม์ หรือสามารถเปลี่ยนค่าของที่อยู่ที่เกี่ยวข้องผ่านการสื่อสารได้

ส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์ม้วนและคลี่คลายที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับแรงของวัสดุ เช่น อุปกรณ์ม้วนหรืออุปกรณ์ดึงใยแก้วนำแสงควรเปลี่ยนการตั้งค่าแรงบิดตลอดเวลาตามการเปลี่ยนแปลงของรัศมีของขดลวด เพื่อให้แน่ใจว่าแรงของวัสดุจะไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของรัศมีของขดลวดเปลี่ยนแปลงไปตามรัศมีที่คดเคี้ยว

2. การควบคุมตำแหน่งเซอร์โวมอเตอร์

ในโหมดควบคุมตำแหน่ง โดยทั่วไปความเร็วในการหมุนจะถูกกำหนดโดยความถี่ของพัลส์อินพุตภายนอก และมุมการหมุนจะถูกกำหนดโดยจำนวนของพัลส์เซอร์โวบางตัวสามารถกำหนดความเร็วและการกระจัดได้โดยตรงผ่านการสื่อสารเนื่องจากโหมดตำแหน่งสามารถควบคุมความเร็วและตำแหน่งได้อย่างเข้มงวด จึงมักใช้ในอุปกรณ์กำหนดตำแหน่ง เครื่องมือเครื่อง CNC เครื่องจักรการพิมพ์ และอื่นๆ

3. โหมดความเร็วเซอร์โวมอเตอร์

สามารถควบคุมความเร็วในการหมุนได้ผ่านทางอินพุตของปริมาณอะนาล็อกหรือความถี่พัลส์โหมดความเร็วยังสามารถใช้สำหรับการวางตำแหน่งเมื่อมีการควบคุม PID ลูปด้านนอกของอุปกรณ์ควบคุมส่วนบน แต่ต้องส่งสัญญาณตำแหน่งของมอเตอร์หรือสัญญาณตำแหน่งของโหลดโดยตรงไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบนข้อเสนอแนะสำหรับการใช้งานการดำเนินงานโหมดตำแหน่งยังรองรับลูปด้านนอกโหลดโดยตรงเพื่อตรวจจับสัญญาณตำแหน่งในขณะนี้ ตัวเข้ารหัสที่ปลายเพลามอเตอร์จะตรวจจับเฉพาะความเร็วของมอเตอร์เท่านั้น และสัญญาณตำแหน่งจะมาจากอุปกรณ์ตรวจจับปลายโหลดสุดท้ายโดยตรงข้อดีของสิ่งนี้คือสามารถลดกระบวนการส่งสัญญาณระดับกลางได้ข้อผิดพลาดนี้จะเพิ่มความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของทั้งระบบ

4. พูดคุยเกี่ยวกับวงแหวนสามวง

โดยทั่วไปเซอร์โวจะถูกควบคุมโดยสามลูปสิ่งที่เรียกว่าสามลูปคือระบบการปรับ PID ป้อนกลับเชิงลบแบบวงปิดสามระบบ

ลูป PID ที่อยู่ด้านในสุดคือลูปปัจจุบัน ซึ่งดำเนินการภายในไดรเวอร์เซอร์โวโดยสมบูรณ์กระแสไฟเอาท์พุตของแต่ละเฟสของมอเตอร์ไปยังมอเตอร์จะถูกตรวจพบโดยอุปกรณ์ Hall และการตอบสนองเชิงลบจะถูกใช้เพื่อปรับการตั้งค่าปัจจุบันสำหรับการปรับ PID เพื่อให้ได้กระแสไฟขาออกที่ใกล้เคียงที่สุดลูปกระแสจะควบคุมแรงบิดของมอเตอร์เท่ากับกระแสที่ตั้งไว้ ดังนั้นในโหมดแรงบิด ไดรเวอร์จะมีการทำงานน้อยที่สุดและมีการตอบสนองแบบไดนามิกที่เร็วที่สุด

วงที่สองคือวงความเร็วการปรับ PID ป้อนกลับเชิงลบจะดำเนินการผ่านสัญญาณที่ตรวจพบของตัวเข้ารหัสมอเตอร์เอาต์พุต PID ในลูปจะเป็นการตั้งค่าของลูปปัจจุบันโดยตรง ดังนั้นการควบคุมลูปความเร็วจึงรวมลูปความเร็วและลูปปัจจุบันด้วยกล่าวอีกนัยหนึ่ง โหมดใดๆ ต้องใช้การวนซ้ำปัจจุบันลูปปัจจุบันเป็นรากฐานของการควบคุมในขณะที่ความเร็วและตำแหน่งถูกควบคุม ระบบจะควบคุมกระแส (แรงบิด) จริง ๆ เพื่อให้เกิดการควบคุมความเร็วและตำแหน่งที่สอดคล้องกัน

วงที่สามคือวงตำแหน่งซึ่งเป็นวงรอบนอกสุดสามารถสร้างได้ระหว่างไดรเวอร์กับตัวเข้ารหัสมอเตอร์ หรือระหว่างตัวควบคุมภายนอกกับตัวเข้ารหัสมอเตอร์ หรือโหลดสุดท้าย ขึ้นอยู่กับสถานการณ์จริงเนื่องจากเอาต์พุตภายในของลูปควบคุมตำแหน่งคือการตั้งค่าของลูปความเร็ว ในโหมดควบคุมตำแหน่ง ระบบจึงดำเนินการทั้งสามลูปในขณะนี้ ระบบมีจำนวนการคำนวณมากที่สุดและมีความเร็วในการตอบสนองแบบไดนามิกที่ช้าที่สุด

ด้านบนมาจาก Chengzhou News