Ada tiga mode kontrol motor servo: pulsa, analog dan komunikasi.Bagaimana sebaiknya kita memilih mode kontrol motor servo dalam skenario aplikasi yang berbeda?
1. Mode kontrol pulsa motor servo
Pada beberapa peralatan kecil yang berdiri sendiri, penggunaan kontrol pulsa untuk mewujudkan posisi motor harus menjadi metode aplikasi yang paling umum.Metode pengendalian ini sederhana dan mudah dimengerti.
Ide dasar kendali: jumlah total pulsa menentukan perpindahan motor, dan frekuensi pulsa menentukan kecepatan motor.Pulsa dipilih untuk mewujudkan kendali motor servo, buka manual motor servo, dan umumnya akan ada tabel seperti berikut:
Keduanya merupakan pengatur pulsa, namun implementasinya berbeda:
Yang pertama adalah pengemudi menerima dua pulsa berkecepatan tinggi (A dan B), dan menentukan arah putaran motor melalui perbedaan fasa antara kedua pulsa tersebut.Seperti terlihat pada gambar di atas, jika fase B lebih cepat 90 derajat dari fase A, maka itu adalah rotasi maju;maka fase B lebih lambat 90 derajat dari fase A, itu adalah rotasi terbalik.
Selama operasi, pulsa dua fase dari kontrol ini bergantian, jadi kami juga menyebut metode kontrol ini sebagai kontrol diferensial.Ini memiliki karakteristik diferensial, yang juga menunjukkan bahwa metode kontrol ini, pulsa kontrol memiliki kemampuan anti-interferensi yang lebih tinggi, dalam beberapa skenario aplikasi dengan interferensi yang kuat, metode ini lebih disukai.Namun, dengan cara ini, satu poros motor perlu menempati dua port pulsa berkecepatan tinggi, yang tidak cocok untuk situasi di mana port pulsa berkecepatan tinggi rapat.
Kedua, pengemudi tetap menerima dua pulsa berkecepatan tinggi, namun kedua pulsa berkecepatan tinggi tersebut tidak ada secara bersamaan.Ketika satu pulsa berada dalam keadaan keluaran, pulsa lainnya harus dalam keadaan tidak valid.Ketika metode kontrol ini dipilih, harus dipastikan bahwa hanya ada satu keluaran pulsa pada waktu yang bersamaan.Dua pulsa, satu keluaran berjalan dalam arah positif dan yang lainnya berjalan dalam arah negatif.Seperti pada kasus di atas, metode ini juga memerlukan dua port pulsa berkecepatan tinggi untuk satu poros motor.
Tipe ketiga adalah hanya satu sinyal pulsa yang perlu diberikan kepada pengemudi, dan pengoperasian motor maju dan mundur ditentukan oleh sinyal IO satu arah.Metode kontrol ini lebih mudah dikendalikan, dan penggunaan sumber daya pada port pulsa berkecepatan tinggi juga paling sedikit.Pada sistem kecil secara umum, metode ini lebih disukai.
Kedua, metode kontrol analog motor servo
Dalam skenario aplikasi yang perlu menggunakan motor servo untuk mewujudkan pengendalian kecepatan, kita dapat memilih nilai analog untuk mewujudkan pengendalian kecepatan motor, dan nilai nilai analog menentukan kecepatan lari motor.
Ada dua cara untuk memilih besaran analog, arus atau tegangan.
Mode tegangan: Anda hanya perlu menambahkan tegangan tertentu ke terminal sinyal kontrol.Dalam beberapa skenario, Anda bahkan dapat menggunakan potensiometer untuk mencapai kontrol, yang sangat sederhana.Namun, tegangan dipilih sebagai sinyal kontrol.Dalam lingkungan yang kompleks, tegangan mudah terganggu sehingga mengakibatkan pengendalian tidak stabil.
Mode saat ini: modul keluaran arus yang sesuai diperlukan, tetapi sinyal saat ini memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat dan dapat digunakan dalam skenario yang kompleks.
3. Mode kontrol komunikasi motor servo
Cara umum untuk mewujudkan kontrol motor servo melalui komunikasi adalah CAN, EtherCAT, Modbus, dan Profibus.Menggunakan metode komunikasi untuk mengendalikan motor adalah metode kontrol yang disukai untuk beberapa skenario aplikasi sistem yang kompleks dan besar.Dengan cara ini, ukuran sistem dan jumlah poros motor dapat dengan mudah disesuaikan tanpa kabel kontrol yang rumit.Sistem yang dibangun sangat fleksibel.
Keempat, bagian ekspansi
1. Kontrol torsi motor servo
Metode kontrol torsi adalah dengan mengatur torsi keluaran eksternal poros motor melalui masukan besaran analog eksternal atau penetapan alamat langsung.Kinerja spesifiknya adalah, misalnya, jika 10V sama dengan 5Nm, ketika kuantitas analog eksternal diatur ke 5V, poros motor adalah Outputnya adalah 2,5Nm.Jika beban poros motor lebih rendah dari 2,5Nm, motor berada dalam kondisi akselerasi;ketika beban eksternal sama dengan 2,5Nm, motor berada dalam kecepatan konstan atau keadaan berhenti;ketika beban eksternal lebih tinggi dari 2,5Nm, motor berada dalam kondisi deselerasi atau akselerasi mundur.Torsi yang disetel dapat diubah dengan mengubah pengaturan kuantitas analog secara real time, atau nilai alamat yang sesuai dapat diubah melalui komunikasi.
Hal ini terutama digunakan pada perangkat penggulungan dan pelepasan yang memiliki persyaratan ketat pada kekuatan material, seperti perangkat penggulungan atau peralatan penarik serat optik.Pengaturan torsi harus diubah sewaktu-waktu sesuai dengan perubahan radius belitan untuk memastikan bahwa gaya material tidak akan berubah seiring dengan perubahan radius belitan.berubah seiring dengan radius belitan.
2. Kontrol posisi motor servo
Dalam mode kontrol posisi, kecepatan putaran umumnya ditentukan oleh frekuensi pulsa masukan eksternal, dan sudut putaran ditentukan oleh jumlah pulsa.Beberapa servo dapat secara langsung menetapkan kecepatan dan perpindahan melalui komunikasi.Karena mode posisi dapat memiliki kontrol yang sangat ketat terhadap kecepatan dan posisi, mode ini umumnya digunakan pada perangkat penentuan posisi, peralatan mesin CNC, mesin cetak, dan sebagainya.
3. Mode kecepatan motor servo
Kecepatan putaran dapat dikontrol melalui masukan kuantitas analog atau frekuensi pulsa.Mode kecepatan juga dapat digunakan untuk penentuan posisi ketika kontrol PID loop luar dari perangkat kontrol atas disediakan, namun sinyal posisi motor atau sinyal posisi beban langsung harus dikirim ke komputer atas.Umpan balik untuk penggunaan operasional.Mode posisi juga mendukung loop luar beban langsung untuk mendeteksi sinyal posisi.Saat ini, encoder di ujung poros motor hanya mendeteksi kecepatan motor, dan sinyal posisi disediakan oleh perangkat pendeteksi ujung beban akhir langsung.Keuntungannya adalah dapat mengurangi proses transmisi perantara.Kesalahan ini meningkatkan akurasi posisi seluruh sistem.
4. Bicara tentang tiga dering
Servo umumnya dikendalikan oleh tiga loop.Yang disebut tiga loop adalah tiga sistem penyesuaian PID umpan balik negatif loop tertutup.
Loop PID terdalam adalah loop arus, yang sepenuhnya dijalankan di dalam driver servo.Arus keluaran dari setiap fasa motor ke motor dideteksi oleh perangkat Hall, dan umpan balik negatif digunakan untuk menyesuaikan pengaturan arus untuk penyesuaian PID, sehingga mencapai arus keluaran sedekat mungkin.Sama dengan arus yang disetel, loop arus mengontrol torsi motor, sehingga dalam mode torsi, pengemudi memiliki pengoperasian terkecil dan respons dinamis tercepat.
Putaran kedua adalah putaran kecepatan.Penyesuaian PID umpan balik negatif dilakukan melalui sinyal yang terdeteksi dari encoder motor.Output PID dalam loopnya secara langsung merupakan pengaturan loop arus, sehingga kontrol loop kecepatan mencakup loop kecepatan dan loop arus.Dengan kata lain, mode apa pun harus menggunakan loop saat ini.Loop saat ini adalah dasar dari kontrol.Sementara kecepatan dan posisi dikontrol, sistem sebenarnya mengontrol arus (torsi) untuk mencapai kontrol kecepatan dan posisi yang sesuai.
Loop ketiga adalah loop posisi, yaitu loop terluar.Itu dapat dibangun antara driver dan encoder motor atau antara pengontrol eksternal dan encoder motor atau beban akhir, tergantung pada situasi sebenarnya.Karena keluaran internal dari loop kontrol posisi adalah pengaturan loop kecepatan, dalam mode kontrol posisi, sistem melakukan operasi ketiga loop.Saat ini, sistem memiliki jumlah perhitungan terbesar dan kecepatan respons dinamis paling lambat.
Di atas berasal dari Chengzhou News
Waktu posting: 31 Mei-2022