قاعة محاضرات تشنغتشو |كيفية اختيار ثلاثة أوضاع للتحكم في النبض والتناظرية والاتصال لمحرك سيرفو؟

هناك ثلاثة أوضاع للتحكم في محرك السيرفو: النبض والتناظري والاتصال.كيف يجب أن نختار وضع التحكم في محرك سيرفو في سيناريوهات التطبيق المختلفة؟

1. وضع التحكم في النبض لمحرك سيرفو

في بعض المعدات الصغيرة المستقلة، يجب أن يكون استخدام التحكم في النبض لتحقيق موضع المحرك هو طريقة التطبيق الأكثر شيوعًا.طريقة التحكم هذه بسيطة وسهلة الفهم.

فكرة التحكم الأساسية: الكمية الإجمالية للنبضات تحدد إزاحة المحرك، وتردد النبضة يحدد سرعة المحرك.يتم تحديد النبض لتحقيق التحكم في محرك سيرفو، وفتح دليل محرك سيرفو، وبشكل عام سيكون هناك جدول مثل ما يلي:

كلاهما التحكم في النبض، ولكن التنفيذ مختلف:

الأول هو أن السائق يستقبل نبضتين عاليتي السرعة (A و B)، ويحدد اتجاه دوران المحرك من خلال فرق الطور بين النبضتين.كما هو موضح في الشكل أعلاه، إذا كانت المرحلة B أسرع بمقدار 90 درجة من المرحلة A، فهي دوران للأمام؛ثم تكون المرحلة B أبطأ بمقدار 90 درجة من المرحلة A، وهي دوران عكسي.

أثناء التشغيل، تتناوب النبضات ثنائية الطور لهذا التحكم، لذلك نسمي أيضًا طريقة التحكم هذه بالتحكم التفاضلي.لها خصائص تفاضلية، والتي توضح أيضًا أن طريقة التحكم هذه، نبض التحكم لديه قدرة أعلى على مقاومة التداخل، في بعض سيناريوهات التطبيق ذات التداخل القوي، تُفضل هذه الطريقة.ومع ذلك، بهذه الطريقة، يحتاج عمود المحرك الواحد إلى شغل منفذي نبض عالي السرعة، وهو أمر غير مناسب للحالة التي تكون فيها منافذ النبض عالية السرعة ضيقة

ثانيًا، لا يزال السائق يتلقى نبضتين عاليتي السرعة، لكن النبضتين عاليتي السرعة غير موجودتين في نفس الوقت.عندما تكون إحدى النبضات في حالة الإخراج، يجب أن تكون الأخرى في حالة غير صالحة.عند تحديد طريقة التحكم هذه، يجب التأكد من وجود خرج نبض واحد فقط في نفس الوقت.نبضتان، إحداهما تسير في الاتجاه الموجب والأخرى في الاتجاه السالب.كما في الحالة المذكورة أعلاه، تتطلب هذه الطريقة أيضًا منفذي نبض عالي السرعة لعمود محرك واحد.

النوع الثالث هو أنه يجب إعطاء إشارة نبضية واحدة فقط للسائق، ويتم تحديد التشغيل الأمامي والخلفي للمحرك من خلال إشارة IO في اتجاه واحد.تعتبر طريقة التحكم هذه أسهل في التحكم، كما أن إشغال الموارد لمنفذ النبض عالي السرعة هو الأقل أيضًا.في الأنظمة الصغيرة بشكل عام، يمكن تفضيل هذه الطريقة.

ثانيا، طريقة التحكم التناظرية بمحرك سيرفو

في سيناريو التطبيق الذي يحتاج إلى استخدام محرك سيرفو لتحقيق التحكم في السرعة، يمكننا اختيار القيمة التناظرية لتحقيق التحكم في سرعة المحرك، وتحدد قيمة القيمة التناظرية سرعة تشغيل المحرك.

هناك طريقتان لاختيار الكمية التناظرية، التيار أو الجهد.

وضع الجهد: تحتاج فقط إلى إضافة جهد معين إلى محطة إشارة التحكم.في بعض السيناريوهات، يمكنك حتى استخدام مقياس الجهد لتحقيق التحكم، وهو أمر بسيط للغاية.ومع ذلك، يتم تحديد الجهد كإشارة التحكم.في بيئة معقدة، يتم إزعاج الجهد بسهولة، مما يؤدي إلى التحكم غير المستقر.

الوضع الحالي: مطلوب وحدة الإخراج الحالية المقابلة، ولكن الإشارة الحالية لديها قدرة قوية ضد التداخل ويمكن استخدامها في سيناريوهات معقدة.

3. وضع التحكم في الاتصالات لمحرك سيرفو

الطرق الشائعة لتحقيق التحكم في محرك سيرفو عن طريق الاتصال هي CAN وEtherCAT وModbus وProfibus.يعد استخدام طريقة الاتصال للتحكم في المحرك طريقة التحكم المفضلة لبعض سيناريوهات تطبيقات النظام المعقدة والكبيرة.بهذه الطريقة، يمكن تعديل حجم النظام وعدد أعمدة المحرك بسهولة دون الحاجة إلى أسلاك تحكم معقدة.النظام المبني مرن للغاية.

رابعا، جزء التوسع

1. التحكم في عزم دوران المحرك المؤازر

تتمثل طريقة التحكم في عزم الدوران في ضبط عزم الدوران الخارجي لعمود المحرك من خلال إدخال الكمية التناظرية الخارجية أو تخصيص العنوان المباشر.الأداء المحدد هو أنه، على سبيل المثال، إذا كان 10 فولت يتوافق مع 5 نيوتن متر، عندما يتم ضبط الكمية التناظرية الخارجية على 5 فولت، يكون عمود المحرك هو 2.5 نيوتن متر.إذا كان حمل عمود المحرك أقل من 2.5 نيوتن متر، يكون المحرك في حالة التسارع؛عندما يكون الحمل الخارجي يساوي 2.5Nm، يكون المحرك في سرعة ثابتة أو حالة توقف؛عندما يكون الحمل الخارجي أعلى من 2.5 نيوتن متر، يكون المحرك في حالة تباطؤ أو تسارع عكسي.يمكن تغيير عزم الدوران المحدد عن طريق تغيير إعداد الكمية التناظرية في الوقت الفعلي، أو يمكن تغيير قيمة العنوان المقابل من خلال الاتصال.

يتم استخدامه بشكل رئيسي في أجهزة اللف والفك التي لديها متطلبات صارمة على قوة المواد، مثل أجهزة اللف أو معدات سحب الألياف الضوئية.يجب تغيير إعداد عزم الدوران في أي وقت وفقًا لتغير نصف قطر اللف لضمان عدم تغير قوة المادة مع تغير نصف قطر اللف.يتغير مع نصف قطر اللف.

2. التحكم في موضع المحرك المؤازر

في وضع التحكم في الموضع، يتم تحديد سرعة الدوران بشكل عام من خلال تردد نبضات الإدخال الخارجية، ويتم تحديد زاوية الدوران من خلال عدد النبضات.يمكن لبعض الماكينات تعيين السرعة والإزاحة مباشرة من خلال الاتصال.نظرًا لأن وضع الموضع يمكن أن يكون له تحكم صارم للغاية في السرعة والموضع، فإنه يستخدم بشكل عام في أجهزة تحديد المواقع وأدوات آلة CNC وآلات الطباعة وما إلى ذلك.

3. وضع سرعة المحرك المؤازر

يمكن التحكم في سرعة الدوران من خلال إدخال الكمية التناظرية أو تردد النبض.يمكن أيضًا استخدام وضع السرعة لتحديد المواقع عندما يتم توفير التحكم PID للحلقة الخارجية لجهاز التحكم العلوي، ولكن يجب إرسال إشارة موضع المحرك أو إشارة موضع الحمل المباشر إلى الكمبيوتر العلوي.ردود الفعل للاستخدام التشغيلي.يدعم وضع الموضع أيضًا الحلقة الخارجية للتحميل المباشر لاكتشاف إشارة الموضع.في هذا الوقت، يكتشف جهاز التشفير الموجود في نهاية عمود المحرك سرعة المحرك فقط، ويتم توفير إشارة الموضع بواسطة جهاز الكشف المباشر عن نهاية الحمل النهائي.وميزة ذلك هي أنه يمكن أن يقلل من عملية النقل الوسيطة.يزيد الخطأ من دقة تحديد المواقع للنظام بأكمله.

4. تحدث عن الحلقات الثلاث

يتم التحكم في المؤازرة بشكل عام بواسطة ثلاث حلقات.ما يسمى بالحلقات الثلاث عبارة عن ثلاثة أنظمة تعديل PID ذات ردود فعل سلبية ذات حلقة مغلقة.

حلقة PID الأعمق هي الحلقة الحالية، والتي يتم تنفيذها بالكامل داخل محرك المؤازرة.يتم الكشف عن تيار الإخراج لكل مرحلة من مراحل المحرك إلى المحرك بواسطة جهاز Hall، ويتم استخدام ردود الفعل السلبية لضبط الإعداد الحالي لضبط PID، وذلك لتحقيق تيار الإخراج في أقرب وقت ممكن.مساوية للتيار المحدد، تتحكم الحلقة الحالية في عزم دوران المحرك، لذلك في وضع عزم الدوران، يتمتع السائق بأصغر عملية وأسرع استجابة ديناميكية.

الحلقة الثانية هي حلقة السرعة.يتم إجراء تعديل PID للتغذية المرتدة السلبية من خلال الإشارة المكتشفة لمشفر المحرك.إن إخراج PID في حلقته هو الإعداد المباشر للحلقة الحالية، وبالتالي فإن التحكم في حلقة السرعة يتضمن حلقة السرعة والحلقة الحالية.بمعنى آخر، يجب أن يستخدم أي وضع الحلقة الحالية.الحلقة الحالية هي أساس التحكم.أثناء التحكم في السرعة والموضع، يتحكم النظام فعليًا في التيار (عزم الدوران) لتحقيق التحكم المقابل في السرعة والموضع.

الحلقة الثالثة هي حلقة الموضع، وهي الحلقة الخارجية.ويمكن بناؤه بين السائق ومشفر المحرك أو بين وحدة التحكم الخارجية ومشفر المحرك أو الحمل النهائي، اعتمادًا على الوضع الفعلي.نظرًا لأن الإخراج الداخلي لحلقة التحكم في الموضع هو إعداد حلقة السرعة، في وضع التحكم في الموضع، يقوم النظام بتنفيذ عمليات الحلقات الثلاث.في هذا الوقت، يتمتع النظام بأكبر قدر من العمليات الحسابية وأبطأ سرعة استجابة ديناميكية.

أعلاه تأتي من تشنغتشو نيوز