Es gibt drei Steuermodi des Servomotors: Impuls, Analog und Kommunikation.Wie sollten wir den Steuermodus des Servomotors in verschiedenen Anwendungsszenarien wählen?
1. Impulssteuerungsmodus des Servomotors
Bei einigen kleinen Einzelgeräten dürfte die Verwendung einer Impulssteuerung zur Positionierung des Motors die häufigste Anwendungsmethode sein.Diese Steuerungsmethode ist einfach und leicht zu verstehen.
Die Grundidee der Steuerung: Die Gesamtzahl der Impulse bestimmt den Hubraum des Motors und die Impulsfrequenz die Motorgeschwindigkeit.Der Impuls wird ausgewählt, um die Steuerung des Servomotors zu realisieren. Öffnen Sie das Handbuch des Servomotors. Im Allgemeinen wird eine Tabelle wie die folgende angezeigt:
Bei beiden handelt es sich um eine Impulssteuerung, die Implementierung ist jedoch unterschiedlich:
Der erste besteht darin, dass der Treiber zwei Hochgeschwindigkeitsimpulse (A und B) empfängt und die Drehrichtung des Motors anhand der Phasendifferenz zwischen den beiden Impulsen bestimmt.Wie in der Abbildung oben gezeigt, handelt es sich um eine Vorwärtsdrehung, wenn Phase B 90 Grad schneller ist als Phase A.dann ist Phase B 90 Grad langsamer als Phase A, es handelt sich um eine Rückwärtsdrehung.
Im Betrieb wechseln sich die zweiphasigen Impulse dieser Regelung ab, weshalb wir diese Regelungsart auch Differenzregelung nennen.Es verfügt über die Eigenschaften eines Differentials, was auch zeigt, dass bei dieser Steuermethode der Steuerimpuls eine höhere Entstörungsfähigkeit aufweist. In einigen Anwendungsszenarien mit starken Störungen wird diese Methode bevorzugt.Auf diese Weise muss jedoch eine Motorwelle zwei Hochgeschwindigkeits-Impulsanschlüsse belegen, was für Situationen, in denen die Hochgeschwindigkeits-Impulsanschlüsse eng sind, nicht geeignet ist
Zweitens empfängt der Fahrer immer noch zwei Hochgeschwindigkeitsimpulse, aber die beiden Hochgeschwindigkeitsimpulse existieren nicht gleichzeitig.Wenn sich ein Impuls im Ausgangszustand befindet, muss sich der andere in einem ungültigen Zustand befinden.Bei Auswahl dieser Steuerart ist darauf zu achten, dass jeweils nur eine Impulsausgabe erfolgt.Zwei Impulse, ein Ausgang läuft in positiver Richtung und der andere läuft in negativer Richtung.Wie im obigen Fall sind auch bei dieser Methode zwei Hochgeschwindigkeits-Impulsanschlüsse für eine Motorwelle erforderlich.
Der dritte Typ besteht darin, dass nur ein Impulssignal an den Treiber gegeben werden muss und der Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Motors durch ein Richtungs-IO-Signal bestimmt wird.Diese Steuermethode ist einfacher zu steuern und die Ressourcenbelegung des Hochgeschwindigkeits-Impulsanschlusses ist auch am geringsten.In allgemeinen kleinen Systemen kann diese Methode bevorzugt werden.
Zweitens die analoge Steuermethode des Servomotors
In dem Anwendungsszenario, in dem der Servomotor zur Drehzahlregelung verwendet werden muss, können wir den Analogwert zur Realisierung der Drehzahlregelung des Motors auswählen, und der Wert des Analogwerts bestimmt die Laufgeschwindigkeit des Motors.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die analoge Größe zu wählen: Strom oder Spannung.
Spannungsmodus: Sie müssen nur eine bestimmte Spannung an den Steuersignalanschluss anlegen.In einigen Szenarien können Sie zur Steuerung sogar ein Potentiometer verwenden, was sehr einfach ist.Als Steuersignal wird jedoch die Spannung gewählt.In einer komplexen Umgebung kann die Spannung leicht gestört werden, was zu einer instabilen Steuerung führt.
Strommodus: Das entsprechende Stromausgangsmodul ist erforderlich, aber das Stromsignal verfügt über eine starke Entstörungsfähigkeit und kann in komplexen Szenarien verwendet werden.
3. Kommunikationssteuermodus des Servomotors
Gängige Methoden zur Realisierung der Servomotorsteuerung durch Kommunikation sind CAN, EtherCAT, Modbus und Profibus.Die Verwendung der Kommunikationsmethode zur Steuerung des Motors ist die bevorzugte Steuerungsmethode für einige komplexe und große Systemanwendungsszenarien.Auf diese Weise können die Größe des Systems und die Anzahl der Motorwellen einfach und ohne komplizierte Steuerverkabelung angepasst werden.Das aufgebaute System ist äußerst flexibel.
Viertens der Erweiterungsteil
1. Drehmomentregelung des Servomotors
Bei der Drehmomentsteuerungsmethode wird das externe Ausgangsdrehmoment der Motorwelle durch Eingabe einer externen Analoggröße oder Zuweisung einer Direktadresse eingestellt.Die spezifische Leistung besteht darin, dass beispielsweise 10 V 5 Nm entsprechen und die externe Analoggröße auf 5 V eingestellt ist. Die Leistung der Motorwelle beträgt 2,5 Nm.Wenn die Motorwellenbelastung weniger als 2,5 Nm beträgt, befindet sich der Motor im Beschleunigungszustand;Wenn die externe Last 2,5 Nm beträgt, befindet sich der Motor in einem konstanten Drehzahl- oder Stoppzustand.Wenn die externe Last mehr als 2,5 Nm beträgt, befindet sich der Motor im Verzögerungs- oder Rückwärtsbeschleunigungszustand.Das eingestellte Drehmoment kann durch Ändern der Einstellung der analogen Größe in Echtzeit geändert werden, oder der Wert der entsprechenden Adresse kann durch Kommunikation geändert werden.
Es wird hauptsächlich in Auf- und Abwickelvorrichtungen eingesetzt, die strenge Anforderungen an die Kraft des Materials stellen, wie z. B. Aufwickelvorrichtungen oder Ziehgeräte für optische Fasern.Die Drehmomenteinstellung sollte jederzeit entsprechend der Änderung des Wickelradius geändert werden, um sicherzustellen, dass sich die Kraft des Materials mit der Änderung des Wickelradius nicht ändert.ändert sich mit dem Wickelradius.
2. Servomotor-Positionssteuerung
Im Positionssteuerungsmodus wird die Drehzahl im Allgemeinen durch die Frequenz der extern eingegebenen Impulse und der Drehwinkel durch die Anzahl der Impulse bestimmt.Einige Servos können Geschwindigkeit und Weg durch Kommunikation direkt zuweisen.Da der Positionsmodus eine sehr strenge Kontrolle über Geschwindigkeit und Position haben kann, wird er im Allgemeinen in Positionierungsgeräten, CNC-Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen usw. verwendet.
3. Servomotor-Geschwindigkeitsmodus
Die Drehzahl kann über die Eingabe einer analogen Größe oder Impulsfrequenz gesteuert werden.Der Geschwindigkeitsmodus kann auch zur Positionierung verwendet werden, wenn die äußere PID-Regelung des oberen Steuergeräts vorgesehen ist, aber das Positionssignal des Motors oder das Positionssignal der direkten Last an den oberen Computer gesendet werden muss.Rückmeldung für den betrieblichen Einsatz.Der Positionsmodus unterstützt auch die direkte Last-Außenschleife zur Erkennung des Positionssignals.Zu diesem Zeitpunkt erfasst der Encoder am Motorwellenende nur die Motorgeschwindigkeit und das Positionssignal wird von der direkten Endlast-Enderkennungsvorrichtung bereitgestellt.Dies hat den Vorteil, dass der Zwischenübertragungsprozess verkürzt werden kann.Der Fehler erhöht die Positionierungsgenauigkeit des gesamten Systems.
4. Sprechen Sie über die drei Ringe
Das Servo wird im Allgemeinen über drei Schleifen gesteuert.Die sogenannten drei Schleifen sind drei PID-Einstellsysteme mit negativer Rückkopplung und geschlossenem Regelkreis.
Die innerste PID-Schleife ist die Stromschleife, die vollständig im Servotreiber ausgeführt wird.Der Ausgangsstrom jeder Phase des Motors zum Motor wird vom Hall-Gerät erfasst und die negative Rückkopplung wird verwendet, um die Stromeinstellung für die PID-Anpassung anzupassen, um den Ausgangsstrom so nahe wie möglich zu erreichen.Gleich dem eingestellten Strom regelt die Stromschleife das Motordrehmoment, sodass der Fahrer im Drehmomentmodus den kleinsten Eingriff und die schnellste dynamische Reaktion hat.
Die zweite Schleife ist die Geschwindigkeitsschleife.Die PID-Einstellung mit negativer Rückkopplung erfolgt über das erkannte Signal des Motor-Encoders.Der PID-Ausgang in seiner Schleife ist direkt die Einstellung der Stromschleife, sodass die Geschwindigkeitsschleifensteuerung die Geschwindigkeitsschleife und die Stromschleife umfasst.Mit anderen Worten: Jeder Modus muss die aktuelle Schleife verwenden.Die Stromschleife ist die Grundlage der Steuerung.Während Geschwindigkeit und Position gesteuert werden, steuert das System tatsächlich den Strom (Drehmoment), um die entsprechende Steuerung von Geschwindigkeit und Position zu erreichen.
Die dritte Schleife ist die Positionsschleife, also die äußerste Schleife.Es kann je nach tatsächlicher Situation zwischen dem Treiber und dem Motor-Encoder oder zwischen der externen Steuerung und dem Motor-Encoder oder der Endlast aufgebaut werden.Da der interne Ausgang des Positionsregelkreises die Einstellung des Geschwindigkeitsregelkreises ist, führt das System im Positionsregelmodus die Operationen aller drei Regelkreise aus.Zu diesem Zeitpunkt verfügt das System über den größten Rechenaufwand und die langsamste dynamische Reaktionsgeschwindigkeit.
Die oben genannten stammen von Chengzhou News
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 31. Mai 2022