Mayroong tatlong mga mode ng kontrol ng servo motor: pulse, analog at komunikasyon.Paano natin dapat piliin ang control mode ng servo motor sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon?
1. Pulse control mode ng servo motor
Sa ilang maliit na stand-alone na kagamitan, ang paggamit ng pulse control upang mapagtanto ang pagpoposisyon ng motor ay dapat na ang pinakakaraniwang paraan ng aplikasyon.Ang paraan ng kontrol na ito ay simple at madaling maunawaan.
Ang pangunahing ideya ng kontrol: ang kabuuang dami ng mga pulso ay tumutukoy sa pag-aalis ng motor, at ang dalas ng pulso ay tumutukoy sa bilis ng motor.Ang pulso ay pinili upang mapagtanto ang kontrol ng servo motor, buksan ang manual ng servo motor, at sa pangkalahatan ay magkakaroon ng isang talahanayan tulad ng sumusunod:
Parehong kontrol sa pulso, ngunit iba ang pagpapatupad:
Ang una ay ang driver ay tumatanggap ng dalawang high-speed pulses (A at B), at tinutukoy ang direksyon ng pag-ikot ng motor sa pamamagitan ng phase difference sa pagitan ng dalawang pulses.Gaya ng ipinapakita sa figure sa itaas, kung ang phase B ay 90 degrees na mas mabilis kaysa sa phase A, ito ay forward rotation;pagkatapos ang phase B ay 90 degrees na mas mabagal kaysa sa phase A, ito ay reverse rotation.
Sa panahon ng operasyon, ang dalawang-phase na pulso ng kontrol na ito ay alternating, kaya tinatawag din namin itong control method differential control.Ito ay may mga katangian ng kaugalian, na nagpapakita rin na ang paraan ng kontrol na ito, ang control pulse ay may mas mataas na kakayahan sa anti-interference, sa ilang mga sitwasyon ng application na may malakas na interference, ang pamamaraang ito ay ginustong.Gayunpaman, sa ganitong paraan, kailangang sakupin ng isang motor shaft ang dalawang high-speed pulse port, na hindi angkop para sa sitwasyon kung saan masikip ang high-speed pulse port.
Pangalawa, ang driver ay tumatanggap pa rin ng dalawang high-speed pulses, ngunit ang dalawang high-speed pulses ay hindi umiiral sa parehong oras.Kapag ang isang pulso ay nasa output state, ang isa ay dapat nasa isang invalid na estado.Kapag napili ang paraan ng kontrol na ito, dapat itong tiyakin na mayroon lamang isang output ng pulso sa parehong oras.Dalawang pulso, ang isang output ay tumatakbo sa positibong direksyon at ang isa ay tumatakbo sa negatibong direksyon.Tulad ng sa itaas na kaso, ang pamamaraang ito ay nangangailangan din ng dalawang high-speed pulse port para sa isang motor shaft.
Ang pangatlong uri ay isang pulse signal lamang ang kailangang ibigay sa driver, at ang pasulong at pabalik na operasyon ng motor ay tinutukoy ng isang direksyon ng signal ng IO.Ang paraan ng kontrol na ito ay mas simple upang kontrolin, at ang resource occupation ng high-speed pulse port ay ang pinakamaliit din.Sa pangkalahatang maliliit na sistema, ang pamamaraang ito ay maaaring mas gusto.
Pangalawa, ang servo motor analog control method
Sa senaryo ng aplikasyon na kailangang gumamit ng servo motor upang mapagtanto ang kontrol ng bilis, maaari nating piliin ang analog na halaga upang mapagtanto ang kontrol ng bilis ng motor, at ang halaga ng analog na halaga ay tumutukoy sa bilis ng pagpapatakbo ng motor.
Mayroong dalawang mga paraan upang piliin ang analog na dami, kasalukuyang o boltahe.
Voltage mode: Kailangan mo lamang magdagdag ng isang tiyak na boltahe sa terminal ng control signal.Sa ilang mga sitwasyon, maaari ka ring gumamit ng potentiometer upang makamit ang kontrol, na napakasimple.Gayunpaman, ang boltahe ay pinili bilang control signal.Sa isang kumplikadong kapaligiran, ang boltahe ay madaling nabalisa, na nagreresulta sa hindi matatag na kontrol.
Kasalukuyang mode: Ang kaukulang kasalukuyang output module ay kinakailangan, ngunit ang kasalukuyang signal ay may malakas na anti-interference na kakayahan at maaaring gamitin sa kumplikadong mga sitwasyon.
3. Communication control mode ng servo motor
Ang mga karaniwang paraan upang mapagtanto ang kontrol ng servo motor sa pamamagitan ng komunikasyon ay CAN, EtherCAT, Modbus, at Profibus.Ang paggamit ng paraan ng komunikasyon upang kontrolin ang motor ay ang ginustong paraan ng kontrol para sa ilang kumplikado at malalaking sitwasyon ng application ng system.Sa ganitong paraan, ang laki ng system at ang bilang ng mga motor shaft ay madaling maiangkop nang walang kumplikadong control wiring.Ang system na binuo ay lubhang nababaluktot.
Pang-apat, ang bahagi ng pagpapalawak
1. Servo motor torque control
Ang paraan ng kontrol ng metalikang kuwintas ay upang itakda ang panlabas na output torque ng motor shaft sa pamamagitan ng input ng panlabas na analog na dami o ang pagtatalaga ng direktang address.Ang tiyak na pagganap ay na, halimbawa, kung ang 10V ay tumutugma sa 5Nm, kapag ang panlabas na analog na dami ay nakatakda sa 5V, ang motor shaft ay Ang output ay 2.5Nm.Kung ang motor shaft load ay mas mababa sa 2.5Nm, ang motor ay nasa acceleration state;kapag ang panlabas na load ay katumbas ng 2.5Nm, ang motor ay nasa pare-pareho ang bilis o stop state;kapag ang panlabas na load ay mas mataas sa 2.5Nm, ang motor ay nasa deceleration o reverse acceleration state.Maaaring baguhin ang set torque sa pamamagitan ng pagbabago ng setting ng analog quantity sa real time, o ang halaga ng kaukulang address ay maaaring mabago sa pamamagitan ng komunikasyon.
Pangunahing ginagamit ito sa mga winding at unwinding device na may mahigpit na mga kinakailangan sa lakas ng materyal, tulad ng winding device o optical fiber pulling equipment.Ang setting ng torque ay dapat baguhin anumang oras ayon sa pagbabago ng winding radius upang matiyak na ang puwersa ng materyal ay hindi magbabago sa pagbabago ng winding radius.nagbabago sa winding radius.
2. Kontrol ng posisyon ng servo motor
Sa mode ng kontrol sa posisyon, ang bilis ng pag-ikot ay karaniwang tinutukoy ng dalas ng mga panlabas na pag-input ng mga pulso, at ang anggulo ng pag-ikot ay tinutukoy ng bilang ng mga pulso.Ang ilang mga servos ay maaaring direktang magtalaga ng bilis at displacement sa pamamagitan ng komunikasyon.Dahil ang position mode ay maaaring magkaroon ng napakahigpit na kontrol sa bilis at posisyon, ito ay karaniwang ginagamit sa pagpoposisyon ng mga device, CNC machine tools, printing machinery at iba pa.
3. Servo motor speed mode
Maaaring kontrolin ang bilis ng pag-ikot sa pamamagitan ng input ng analog quantity o pulse frequency.Ang speed mode ay maaari ding gamitin para sa pagpoposisyon kapag ang outer loop PID control ng upper control device ay ibinigay, ngunit ang position signal ng motor o ang position signal ng direktang load ay dapat ipadala sa itaas na computer.Feedback para sa pagpapatakbo ng paggamit.Sinusuportahan din ng position mode ang direct load outer loop para makita ang position signal.Sa oras na ito, ang encoder sa dulo ng motor shaft ay nakakakita lamang ng bilis ng motor, at ang signal ng posisyon ay ibinibigay ng direktang panghuling load end detection device.Ang bentahe nito ay maaari nitong bawasan ang intermediate transmission process.Pinapataas ng error ang katumpakan ng pagpoposisyon ng buong system.
4. Pag-usapan ang tatlong singsing
Ang servo ay karaniwang kinokontrol ng tatlong mga loop.Ang tinatawag na tatlong mga loop ay tatlong closed-loop negatibong feedback PID adjustment system.
Ang pinakaloob na PID loop ay ang kasalukuyang loop, na ganap na isinasagawa sa loob ng servo driver.Ang output current ng bawat phase ng motor papunta sa motor ay nakita ng Hall device, at ang negatibong feedback ay ginagamit upang ayusin ang kasalukuyang setting para sa PID adjustment, upang makamit ang output current nang mas malapit hangga't maaari.Katumbas ng nakatakdang kasalukuyang, kinokontrol ng kasalukuyang loop ang metalikang kuwintas ng motor, kaya sa mode ng metalikang kuwintas, ang driver ay may pinakamaliit na operasyon at ang pinakamabilis na dynamic na tugon.
Ang pangalawang loop ay ang bilis ng loop.Ang negatibong feedback na pagsasaayos ng PID ay ginagawa sa pamamagitan ng nakitang signal ng motor encoder.Ang output ng PID sa loop nito ay direktang ang setting ng kasalukuyang loop, kaya kasama sa kontrol ng speed loop ang speed loop at ang kasalukuyang loop.Sa madaling salita, dapat gamitin ng anumang mode ang kasalukuyang loop.Ang kasalukuyang loop ay ang pundasyon ng kontrol.Habang ang bilis at posisyon ay kinokontrol, ang sistema ay talagang kinokontrol ang kasalukuyang (torque) upang makamit ang kaukulang kontrol ng bilis at posisyon.
Ang ikatlong loop ay ang position loop, na kung saan ay ang pinakalabas na loop.Maaari itong itayo sa pagitan ng driver at ng motor encoder o sa pagitan ng panlabas na controller at ng motor encoder o ang huling pagkarga, depende sa aktwal na sitwasyon.Dahil ang panloob na output ng position control loop ay ang setting ng speed loop, sa position control mode, ginagawa ng system ang mga operasyon ng lahat ng tatlong loop.Sa oras na ito, ang system ang may pinakamalaking halaga ng pagkalkula at ang pinakamabagal na dynamic na bilis ng pagtugon.
Sa itaas ay nagmula sa Chengzhou News
Oras ng post: Mayo-31-2022