سالن سخنرانی چنگژو |چگونه سه حالت کنترل پالس، آنالوگ و ارتباطی را برای سروو موتور انتخاب کنیم؟

سه حالت کنترل سروو موتور وجود دارد: پالس، آنالوگ و ارتباط.چگونه باید حالت کنترل سروو موتور را در سناریوهای کاربردی مختلف انتخاب کنیم؟

1. حالت کنترل پالس سروو موتور

در برخی تجهیزات کوچک مستقل، استفاده از کنترل پالس برای تعیین موقعیت موتور باید رایج ترین روش کاربردی باشد.این روش کنترل ساده و قابل درک است.

ایده اصلی کنترل: مقدار کل پالس ها جابجایی موتور را تعیین می کند و فرکانس پالس سرعت موتور را تعیین می کند.پالس برای کنترل سروو موتور انتخاب می شود، دفترچه راهنمای سروو موتور را باز می کند و به طور کلی جدولی مانند زیر وجود دارد:

هر دو کنترل پالس هستند، اما پیاده سازی متفاوت است:

اولین مورد این است که راننده دو پالس با سرعت بالا (A و B) دریافت می کند و جهت چرخش موتور را از طریق اختلاف فاز بین دو پالس تعیین می کند.همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، اگر فاز B 90 درجه سریعتر از فاز A باشد، چرخش رو به جلو است.سپس فاز B 90 درجه کندتر از فاز A است، چرخش معکوس است.

در حین کار، پالس های دو فاز این کنترل به صورت متناوب هستند، بنابراین به این روش کنترل، کنترل دیفرانسیل نیز می گوییم.دارای ویژگی های دیفرانسیل است که نشان می دهد این روش کنترلی، پالس کنترلی توانایی ضد تداخل بالاتری دارد، در برخی از سناریوهای کاربردی با تداخل قوی، این روش ترجیح داده می شود.با این حال، در این روش، یک شفت موتور باید دو پورت پالس پرسرعت را اشغال کند، که برای شرایطی که درگاه‌های پالس پرسرعت سفت هستند، مناسب نیست.

دوم، راننده همچنان دو پالس پرسرعت دریافت می کند، اما دو پالس پرسرعت همزمان وجود ندارند.وقتی یک پالس در حالت خروجی است، دیگری باید در حالت نامعتبر باشد.هنگامی که این روش کنترل انتخاب می شود، باید اطمینان حاصل شود که تنها یک خروجی پالس به طور همزمان وجود دارد.دو پالس، یک خروجی در جهت مثبت و دیگری در جهت منفی اجرا می شود.همانند مورد فوق، این روش نیز به دو پورت پالس پرسرعت برای یک شفت موتور نیاز دارد.

نوع سوم این است که فقط یک سیگنال پالس باید به راننده داده شود و عملکرد رو به جلو و معکوس موتور توسط سیگنال IO یک جهت تعیین می شود.کنترل این روش کنترل ساده‌تر است و اشغال منبع درگاه پالس پرسرعت نیز کمترین میزان را دارد.در سیستم های کوچک کلی، این روش را می توان ترجیح داد.

دوم، روش کنترل آنالوگ موتور سروو

در سناریوی کاربردی که نیاز به استفاده از سروو موتور برای تحقق کنترل سرعت دارد، می‌توانیم مقدار آنالوگ را برای درک کنترل سرعت موتور انتخاب کنیم و مقدار آنالوگ سرعت کار موتور را تعیین می‌کند.

دو راه برای انتخاب کمیت آنالوگ وجود دارد، جریان یا ولتاژ.

حالت ولتاژ: فقط باید ولتاژ خاصی را به ترمینال سیگنال کنترل اضافه کنید.در برخی از سناریوها، حتی می توانید از یک پتانسیومتر برای دستیابی به کنترل استفاده کنید که بسیار ساده است.با این حال، ولتاژ به عنوان سیگنال کنترل انتخاب می شود.در یک محیط پیچیده، ولتاژ به راحتی مختل می شود و در نتیجه کنترل ناپایدار می شود.

حالت جریان: ماژول خروجی جریان متناظر مورد نیاز است، اما سیگنال جریان دارای قابلیت ضد تداخل قوی است و می تواند در سناریوهای پیچیده استفاده شود.

3. حالت کنترل ارتباط سروو موتور

راه های متداول برای تحقق کنترل سروو موتور از طریق ارتباط عبارتند از CAN، EtherCAT، Modbus و Profibus.استفاده از روش ارتباطی برای کنترل موتور، روش کنترلی ارجح برای برخی از سناریوهای کاربردی سیستم پیچیده و بزرگ است.به این ترتیب، اندازه سیستم و تعداد شفت های موتور را می توان به راحتی بدون سیم کشی کنترل پیچیده تنظیم کرد.سیستم ساخته شده بسیار انعطاف پذیر است.

چهارم، بخش گسترش

1. کنترل گشتاور سروو موتور

روش کنترل گشتاور، تنظیم گشتاور خروجی خارجی شفت موتور از طریق ورودی کمیت آنالوگ خارجی یا تخصیص آدرس مستقیم است.عملکرد خاص این است که، برای مثال، اگر 10 ولت با 5 نیوتن متر مطابقت داشته باشد، هنگامی که مقدار آنالوگ خارجی روی 5 ولت تنظیم شده است، شفت موتور 2.5 نیوتن متر است.اگر بار شفت موتور کمتر از 2.5 نیوتن متر باشد، موتور در حالت شتاب قرار دارد.هنگامی که بار خارجی برابر با 2.5 نیوتن متر است، موتور در حالت سرعت یا توقف ثابت است.هنگامی که بار خارجی بیشتر از 2.5 نیوتن متر است، موتور در حالت کاهش سرعت یا شتاب معکوس است.گشتاور تنظیم شده را می توان با تغییر تنظیمات کمیت آنالوگ در زمان واقعی تغییر داد یا مقدار آدرس مربوطه را از طریق ارتباط تغییر داد.

عمدتاً در دستگاه های سیم پیچ و باز کردنی که الزامات سختی در مورد نیروی مواد دارند، مانند دستگاه های سیم پیچ یا تجهیزات کشش فیبر نوری استفاده می شود.تنظیم گشتاور باید در هر زمان با توجه به تغییر شعاع سیم پیچ تغییر کند تا اطمینان حاصل شود که نیروی ماده با تغییر شعاع سیم پیچ تغییر نمی کند.با شعاع سیم پیچ تغییر می کند.

2. کنترل موقعیت موتور سروو

در حالت کنترل موقعیت، سرعت چرخش به طور کلی با فرکانس پالس های ورودی خارجی و زاویه چرخش با تعداد پالس ها تعیین می شود.برخی از سرووها می توانند مستقیماً سرعت و جابجایی را از طریق ارتباط تعیین کنند.از آنجایی که حالت موقعیت می تواند کنترل بسیار دقیقی بر روی سرعت و موقعیت داشته باشد، به طور کلی در دستگاه های موقعیت یابی، ابزارهای CNC، ماشین آلات چاپ و غیره استفاده می شود.

3. حالت سرعت سروو موتور

سرعت چرخش را می توان از طریق ورودی کمیت آنالوگ یا فرکانس پالس کنترل کرد.حالت سرعت همچنین می تواند برای موقعیت یابی زمانی که کنترل PID حلقه بیرونی دستگاه کنترل بالایی ارائه شده است استفاده شود، اما سیگنال موقعیت موتور یا سیگنال موقعیت بار مستقیم باید به رایانه بالایی ارسال شود.بازخورد برای استفاده عملیاتیحالت موقعیت همچنین از حلقه بیرونی بار مستقیم برای تشخیص سیگنال موقعیت پشتیبانی می کند.در این زمان، رمزگذار در انتهای شفت موتور فقط سرعت موتور را تشخیص می‌دهد و سیگنال موقعیت توسط دستگاه تشخیص پایان بار نهایی مستقیم ارائه می‌شود.مزیت این کار این است که می تواند فرآیند انتقال میانی را کاهش دهد.خطا باعث افزایش دقت موقعیت یابی کل سیستم می شود.

4. در مورد سه حلقه صحبت کنید

سروو به طور کلی توسط سه حلقه کنترل می شود.به اصطلاح سه حلقه، سه سیستم تنظیم PID بازخورد منفی حلقه بسته هستند.

داخلی ترین حلقه PID حلقه جاری است که به طور کامل در داخل درایور سروو انجام می شود.جریان خروجی هر فاز از موتور به موتور توسط دستگاه هال تشخیص داده می شود و از بازخورد منفی برای تنظیم تنظیم جریان برای تنظیم PID استفاده می شود تا جریان خروجی تا حد ممکن نزدیک شود.حلقه جریان برابر با جریان تنظیم شده، گشتاور موتور را کنترل می کند، بنابراین در حالت گشتاور، راننده کمترین عملکرد و سریع ترین پاسخ دینامیکی را دارد.

حلقه دوم حلقه سرعت است.تنظیم PID بازخورد منفی از طریق سیگنال شناسایی شده رمزگذار موتور انجام می شود.خروجی PID در حلقه آن مستقیماً تنظیم حلقه جاری است، بنابراین کنترل حلقه سرعت شامل حلقه سرعت و حلقه جریان است.به عبارت دیگر، هر حالتی باید از حلقه جاری استفاده کند.حلقه جاری پایه و اساس کنترل است.در حالی که سرعت و موقعیت کنترل می شود، سیستم در واقع جریان (گشتاور) را برای دستیابی به کنترل متناظر سرعت و موقعیت کنترل می کند.

حلقه سوم حلقه موقعیت است که بیرونی ترین حلقه است.بسته به وضعیت واقعی، می توان آن را بین راننده و رمزگذار موتور یا بین کنترل کننده خارجی و رمزگذار موتور یا بار نهایی ساخت.از آنجایی که خروجی داخلی حلقه کنترل موقعیت، تنظیم حلقه سرعت است، در حالت کنترل موقعیت، سیستم عملیات هر سه حلقه را انجام می دهد.در این زمان، سیستم بیشترین مقدار محاسبه و کندترین سرعت پاسخ دینامیکی را دارد.

در بالا از Chengzhou News آمده است