Ada tiga mode kontrol motor servo: pulsa, analog dan komunikasi.Bagaimana 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 kontrol ini sederhana dan mudah dimengerti.
Ide kontrol dasar: jumlah total pulsa menentukan perpindahan motor, dan frekuensi pulsa menentukan kecepatan motor.Pulsa dipilih untuk mewujudkan kontrol motor servo, buka manual motor servo, dan umumnya akan ada tabel seperti berikut:
Keduanya kontrol pulsa, tetapi implementasinya berbeda:
Yang pertama adalah pengemudi menerima dua pulsa kecepatan tinggi (A dan B), dan menentukan arah putaran motor melalui perbedaan fasa antara kedua pulsa.Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, jika fase B lebih cepat 90 derajat dari fase A, itu adalah rotasi maju;maka fase B 90 derajat lebih lambat dari fase A, itu adalah rotasi terbalik.
Selama operasi, pulsa dua fase dari kontrol ini bergantian, jadi kami juga menyebut metode kontrol ini 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 ketat.
Kedua, pengemudi masih menerima dua pulsa kecepatan tinggi, tetapi kedua pulsa kecepatan tinggi tersebut tidak ada pada saat yang bersamaan.Ketika satu pulsa dalam keadaan keluaran, yang lain harus dalam keadaan tidak valid.Ketika metode kontrol ini dipilih, harus dipastikan bahwa hanya ada satu keluaran pulsa pada saat yang bersamaan.Dua pulsa, satu keluaran berjalan ke arah positif dan yang lainnya berjalan ke arah negatif.Seperti pada kasus di atas, metode ini juga membutuhkan dua port pulsa berkecepatan tinggi untuk satu poros motor.
Tipe ketiga adalah hanya satu sinyal pulsa yang perlu diberikan kepada pengemudi, dan operasi motor maju dan mundur ditentukan oleh sinyal IO satu arah.Metode kontrol ini lebih sederhana untuk dikendalikan, dan pekerjaan sumber daya dari port pulsa berkecepatan tinggi juga paling sedikit.Pada umumnya sistem kecil, metode ini lebih disukai.
Kedua, metode kontrol analog motor servo
Dalam skenario aplikasi yang perlu menggunakan motor servo untuk mewujudkan kontrol kecepatan, kita dapat memilih nilai analog untuk mewujudkan kontrol kecepatan motor, dan nilai nilai analog menentukan kecepatan lari motor.
Ada dua cara untuk memilih kuantitas analog, arus atau tegangan.
Mode voltase: Anda hanya perlu menambahkan voltase 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, mengakibatkan kontrol tidak stabil.
Mode saat ini: Modul keluaran arus yang sesuai diperlukan, tetapi sinyal arus 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 mengontrol 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 disesuaikan dengan mudah tanpa pemasangan kabel kontrol yang rumit.Sistem yang dibangun sangat fleksibel.
Keempat, bagian ekspansi
1. Kontrol torsi motor servo
Metode kontrol torsi adalah mengatur torsi output eksternal dari poros motor melalui input kuantitas analog eksternal atau penugasan alamat langsung.Kinerja spesifiknya adalah, misalnya, jika 10V sesuai dengan 5Nm, ketika kuantitas analog eksternal diatur ke 5V, poros motor Outputnya adalah 2,5Nm.Jika beban poros motor lebih rendah dari 2,5Nm, motor dalam keadaan 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 dalam keadaan perlambatan atau percepatan mundur.Torsi yang disetel dapat diubah dengan mengubah pengaturan kuantitas analog secara real time, atau nilai alamat yang sesuai dapat diubah melalui komunikasi.
Ini terutama digunakan pada perangkat penggulung dan pengurai yang memiliki persyaratan ketat pada kekuatan material, seperti perangkat penggulung atau peralatan penarik serat optik.Pengaturan torsi harus diubah kapan saja sesuai dengan perubahan radius belitan untuk memastikan bahwa gaya material tidak akan berubah dengan perubahan radius belitan.berubah dengan radius belitan.
2. Kontrol posisi motor servo
Dalam mode kontrol posisi, kecepatan rotasi umumnya ditentukan oleh frekuensi pulsa input eksternal, dan sudut rotasi 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, umumnya digunakan pada perangkat pemosisian, peralatan mesin CNC, mesin cetak, dan sebagainya.
3. Mode kecepatan motor servo
Kecepatan rotasi dapat dikontrol melalui input kuantitas analog atau frekuensi pulsa.Mode kecepatan juga dapat digunakan untuk pemosisian saat kontrol PID loop luar dari perangkat kontrol atas disediakan, tetapi 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.Pada saat ini, encoder di ujung poros motor hanya mendeteksi kecepatan motor, dan sinyal posisi disediakan oleh perangkat deteksi ujung beban akhir langsung.Keuntungannya adalah dapat mengurangi proses transmisi perantara.Kesalahan meningkatkan akurasi pemosisian seluruh sistem.
4. Bicara tentang tiga cincin
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 saat ini, yang sepenuhnya dilakukan 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, jadi dalam mode torsi, pengemudi memiliki operasi terkecil dan respons dinamis tercepat.
Putaran kedua adalah putaran kecepatan.Penyesuaian PID umpan balik negatif dilakukan melalui sinyal yang terdeteksi dari enkoder motor.Keluaran 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 dikendalikan, sistem sebenarnya mengendalikan arus (torsi) untuk mencapai kontrol kecepatan dan posisi yang sesuai.
Loop ketiga adalah loop posisi, yang merupakan loop terluar.Itu dapat dibangun antara driver dan motor encoder atau antara pengontrol eksternal dan motor encoder atau beban akhir, tergantung pada situasi sebenarnya.Karena output internal loop kontrol posisi adalah pengaturan loop kecepatan, dalam mode kontrol posisi, sistem melakukan operasi dari ketiga loop.Saat ini, sistem memiliki jumlah kalkulasi terbesar dan kecepatan respons dinamis paling lambat.
Di atas berasal dari Berita Chengzhou
Waktu posting: Mei-31-2022