ห้องบรรยายเฉิงโจว |จะเลือกโหมดควบคุมสามโหมดของพัลส์ แอนะล็อก และการสื่อสารสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ได้อย่างไร

มีสามโหมดการควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์: พัลส์, อะนาล็อกและการสื่อสารเราควรเลือกโหมดการควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์ในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ อย่างไร

1. โหมดควบคุมพัลส์ของเซอร์โวมอเตอร์

ในอุปกรณ์ขนาดเล็กแบบสแตนด์อโลน การใช้การควบคุมพัลส์เพื่อรับรู้ตำแหน่งของมอเตอร์ควรเป็นวิธีการใช้งานทั่วไปวิธีการควบคุมนี้ง่ายและเข้าใจได้ง่าย

แนวคิดการควบคุมพื้นฐาน: จำนวนพัลส์ทั้งหมดกำหนดการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ และความถี่พัลส์กำหนดความเร็วของมอเตอร์มีการเลือกพัลส์เพื่อให้เข้าใจถึงการควบคุมของเซอร์โวมอเตอร์ เปิดคู่มือของเซอร์โวมอเตอร์ และโดยทั่วไปจะมีตารางดังต่อไปนี้:

ข่าว531 (17)

ทั้งคู่เป็นตัวควบคุมพัลส์ แต่การใช้งานแตกต่างกัน:

อย่างแรกคือไดรเวอร์จะได้รับพัลส์ความเร็วสูงสองตัว (A และ B) และกำหนดทิศทางการหมุนของมอเตอร์ผ่านความแตกต่างของเฟสระหว่างพัลส์ทั้งสองดังแสดงในรูปด้านบน ถ้าเฟส B เร็วกว่าเฟส A 90 องศา จะเป็นการหมุนไปข้างหน้าจากนั้นเฟส B จะช้ากว่าเฟส A 90 องศา มันคือการหมุนย้อนกลับ

ระหว่างการทำงาน พัลส์สองเฟสของการควบคุมนี้จะสลับกัน ดังนั้นเราจึงเรียกวิธีการควบคุมนี้ว่า การควบคุมส่วนต่างมีลักษณะของดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งแสดงให้เห็นว่าวิธีการควบคุมนี้พัลส์ควบคุมมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่สูงกว่า ในบางสถานการณ์การใช้งานที่มีการรบกวนที่รุนแรง วิธีนี้เป็นที่นิยมอย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ เพลามอเตอร์หนึ่งอันจำเป็นต้องใช้พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงสองพอร์ต ซึ่งไม่เหมาะกับสถานการณ์ที่พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงคับแคบ

ประการที่สอง ไดรเวอร์ยังคงได้รับพัลส์ความเร็วสูงสองตัว แต่พัลส์ความเร็วสูงสองตัวไม่มีอยู่พร้อมกันเมื่อพัลส์หนึ่งอยู่ในสถานะเอาต์พุต อีกพัลส์ต้องอยู่ในสถานะไม่ถูกต้องเมื่อเลือกวิธีการควบคุมนี้ ต้องแน่ใจว่ามีเอาต์พุตพัลส์เพียงหนึ่งเอาต์พุตในเวลาเดียวกันพัลส์สองตัว เอาต์พุตหนึ่งวิ่งในทิศทางบวกและอีกตัวหนึ่งวิ่งในทิศทางลบเช่นเดียวกับในกรณีข้างต้น วิธีนี้ต้องใช้พอร์ตพัลส์ความเร็วสูงสองพอร์ตสำหรับเพลามอเตอร์หนึ่งตัว

ประเภทที่สามคือต้องให้สัญญาณพัลส์เพียงสัญญาณเดียวแก่คนขับ และการทำงานไปข้างหน้าและย้อนกลับของมอเตอร์จะถูกกำหนดโดยสัญญาณ IO ทิศทางเดียววิธีการควบคุมนี้ควบคุมได้ง่ายกว่า และการครอบครองทรัพยากรของพอร์ตพัลส์ความเร็วสูงก็น้อยที่สุดเช่นกันในระบบขนาดเล็กทั่วไป แนะนำให้ใช้วิธีนี้

ประการที่สองวิธีการควบคุมแบบอะนาล็อกของเซอร์โวมอเตอร์

ในสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อควบคุมความเร็ว เราสามารถเลือกค่าอะนาล็อกเพื่อรับรู้การควบคุมความเร็วของมอเตอร์ และค่าของค่าอะนาล็อกจะกำหนดความเร็วในการทำงานของมอเตอร์

มีสองวิธีในการเลือกปริมาณอะนาล็อก กระแส หรือแรงดัน

โหมดแรงดันไฟฟ้า: คุณต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้กับขั้วสัญญาณควบคุมเท่านั้นในบางสถานการณ์ คุณสามารถใช้โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อควบคุมได้ ซึ่งง่ายมากอย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าถูกเลือกเป็นสัญญาณควบคุมในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน แรงดันไฟฟ้าจะถูกรบกวนได้ง่าย ส่งผลให้การควบคุมไม่เสถียร

โหมดปัจจุบัน: จำเป็นต้องมีโมดูลเอาต์พุตปัจจุบันที่สอดคล้องกัน แต่สัญญาณปัจจุบันมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่งและสามารถใช้ในสถานการณ์ที่ซับซ้อนได้

3. โหมดควบคุมการสื่อสารของเซอร์โวมอเตอร์

วิธีทั่วไปในการควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ด้วยการสื่อสารคือ CAN, EtherCAT, Modbus และ Profibusการใช้วิธีการสื่อสารเพื่อควบคุมมอเตอร์เป็นวิธีการควบคุมที่ต้องการสำหรับสถานการณ์การใช้งานระบบที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่ด้วยวิธีนี้ ขนาดของระบบและจำนวนของเพลามอเตอร์สามารถปรับแต่งได้ง่ายโดยไม่ต้องเดินสายควบคุมที่ซับซ้อนระบบที่สร้างขึ้นมีความยืดหยุ่นสูง

ประการที่สี่ส่วนการขยายตัว

1. การควบคุมแรงบิดเซอร์โวมอเตอร์

วิธีการควบคุมแรงบิดคือการตั้งค่าแรงบิดเอาต์พุตภายนอกของเพลามอเตอร์ผ่านอินพุตของปริมาณอะนาล็อกภายนอกหรือการกำหนดที่อยู่โดยตรงประสิทธิภาพเฉพาะคือ ตัวอย่างเช่น ถ้า 10V ตรงกับ 5Nm เมื่อปริมาณอะนาล็อกภายนอกถูกตั้งค่าเป็น 5V เพลามอเตอร์จะมีเอาต์พุตเป็น 2.5Nmหากโหลดของเพลามอเตอร์ต่ำกว่า 2.5Nm แสดงว่ามอเตอร์อยู่ในสถานะเร่งความเร็วเมื่อโหลดภายนอกเท่ากับ 2.5Nm มอเตอร์จะอยู่ในสถานะความเร็วคงที่หรือหยุดทำงานเมื่อโหลดภายนอกสูงกว่า 2.5Nm มอเตอร์จะอยู่ในสถานะลดความเร็วหรือเร่งถอยหลังแรงบิดที่ตั้งไว้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนการตั้งค่าของปริมาณอะนาล็อกแบบเรียลไทม์ หรือสามารถเปลี่ยนแปลงค่าของแอดเดรสที่เกี่ยวข้องได้ผ่านการสื่อสาร

ส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์ม้วนและคลายที่มีข้อกำหนดเข้มงวดเกี่ยวกับแรงของวัสดุ เช่น อุปกรณ์ม้วนหรืออุปกรณ์ดึงใยแก้วนำแสงควรเปลี่ยนการตั้งค่าแรงบิดเมื่อใดก็ได้ตามการเปลี่ยนแปลงของรัศมีการม้วนเพื่อให้แน่ใจว่าแรงของวัสดุจะไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของรัศมีการม้วนเปลี่ยนแปลงตามรัศมีที่คดเคี้ยว

2. การควบคุมตำแหน่งเซอร์โวมอเตอร์

ในโหมดควบคุมตำแหน่ง โดยทั่วไป ความเร็วในการหมุนจะถูกกำหนดโดยความถี่ของพัลส์อินพุตจากภายนอก และมุมการหมุนจะถูกกำหนดโดยจำนวนพัลส์เซอร์โวบางตัวสามารถกำหนดความเร็วและการกระจัดได้โดยตรงผ่านการสื่อสารเนื่องจากโหมดตำแหน่งสามารถควบคุมความเร็วและตำแหน่งได้อย่างเข้มงวดมาก โดยทั่วไปจะใช้ในอุปกรณ์กำหนดตำแหน่ง เครื่องมือเครื่อง CNC เครื่องจักรการพิมพ์ และอื่นๆ

3. โหมดความเร็วเซอร์โวมอเตอร์

สามารถควบคุมความเร็วในการหมุนได้ผ่านการป้อนปริมาณอะนาล็อกหรือความถี่พัลส์นอกจากนี้ยังสามารถใช้โหมดความเร็วสำหรับการวางตำแหน่งเมื่อมีการควบคุม PID วงนอกของอุปกรณ์ควบคุมด้านบน แต่ต้องส่งสัญญาณตำแหน่งของมอเตอร์หรือสัญญาณตำแหน่งของโหลดโดยตรงไปยังคอมพิวเตอร์ด้านบนคำติชมสำหรับการใช้งานจริงโหมดตำแหน่งยังรองรับลูปภายนอกโหลดโดยตรงเพื่อตรวจจับสัญญาณตำแหน่งในขณะนี้ ตัวเข้ารหัสที่ปลายเพลามอเตอร์จะตรวจจับเฉพาะความเร็วของมอเตอร์เท่านั้น และสัญญาณตำแหน่งจะมาจากอุปกรณ์ตรวจจับปลายโหลดสุดท้ายโดยตรงข้อดีของสิ่งนี้คือสามารถลดขั้นตอนการส่งสัญญาณระหว่างกลางข้อผิดพลาดจะเพิ่มความแม่นยำในการระบุตำแหน่งของระบบทั้งหมด

4. พูดถึงสามห่วง

โดยทั่วไปแล้วเซอร์โวจะถูกควบคุมโดยสามลูปที่เรียกว่าสามลูปคือระบบการปรับ PID ป้อนกลับเชิงลบแบบลูปปิดสามแบบ

ลูป PID ที่อยู่ด้านในสุดคือลูปปัจจุบัน ซึ่งดำเนินการอย่างสมบูรณ์ภายในไดรเวอร์เซอร์โวกระแสไฟขาออกของแต่ละเฟสของมอเตอร์ไปยังมอเตอร์ถูกตรวจจับโดยอุปกรณ์ Hall และคำติชมเชิงลบจะถูกใช้เพื่อปรับการตั้งค่าปัจจุบันสำหรับการปรับ PID เพื่อให้ได้กระแสไฟขาออกที่ใกล้เคียงที่สุดเท่ากับกระแสที่ตั้งไว้ ลูปปัจจุบันจะควบคุมแรงบิดของมอเตอร์ ดังนั้นในโหมดแรงบิด ไดรเวอร์จึงมีการทำงานน้อยที่สุดและตอบสนองไดนามิกได้เร็วที่สุด

ลูปที่สองคือลูปความเร็วการปรับ PID ป้อนกลับเชิงลบจะดำเนินการผ่านสัญญาณที่ตรวจพบของตัวเข้ารหัสมอเตอร์เอาต์พุต PID ในลูปเป็นการตั้งค่าของลูปปัจจุบันโดยตรง ดังนั้นการควบคุมลูปความเร็วจึงรวมถึงลูปความเร็วและลูปปัจจุบันกล่าวอีกนัยหนึ่ง โหมดใด ๆ ต้องใช้ลูปปัจจุบันลูปปัจจุบันเป็นรากฐานของการควบคุมในขณะที่ความเร็วและตำแหน่งถูกควบคุม ระบบกำลังควบคุมกระแส (แรงบิด) เพื่อให้บรรลุการควบคุมความเร็วและตำแหน่งที่สอดคล้องกัน

ลูปที่สามคือลูปตำแหน่งซึ่งเป็นลูปนอกสุดสามารถสร้างได้ระหว่างไดรเวอร์และเอ็นโค้ดเดอร์มอเตอร์ หรือระหว่างคอนโทรลเลอร์ภายนอกและเอ็นโค้ดเดอร์มอเตอร์ หรือโหลดสุดท้าย ขึ้นอยู่กับสถานการณ์จริงเนื่องจากเอาต์พุตภายในของลูปควบคุมตำแหน่งคือการตั้งค่าของลูปความเร็ว ในโหมดควบคุมตำแหน่ง ระบบจะดำเนินการของลูปทั้งสามในขณะนี้ ระบบมีปริมาณการคำนวณมากที่สุดและมีความเร็วในการตอบสนองแบบไดนามิกที่ช้าที่สุด

ข้างต้นมาจาก Chengzhou News


เวลาโพสต์: พฤษภาคม-31-2022