Servomotorgenaue Positionierung und Charakteristik
Ein Servomechanismus ist ein automatisches Steuersystem, das es einem ausgangskontrollierten Betrag eines Objekts ermöglicht, einer willkürlichen Änderung eines Eingangsziels (oder eines gegebenen Werts) zu folgen.
Dann erkunden wir, wie man eine genaue Positionierung des Servomotors erreicht, wie man die Charakteristik des geschlossenen Regelkreises versteht. Lassen Sie uns zunächst die Zusammensetzung des AC-Servosystems betrachten, das aus einem Servotreiber und einem Servomotor besteht. Hier sprechen wir hauptsächlich über das Arbeitsprinzip des Servoantriebs, der Motor ist nur ein Stellglied. Das schematische Diagramm des Treibers ist wie folgt. Ähnlich wie der Hauptstromkreis des Wechselrichters wird die Stromversorgung gleichgerichtet und invertiert, um die Umwandlung von AC → DC → AC zu realisieren.
Diagramm des Servoantriebs
Das Eingangssignal / der Befehl kann Steuersignale wie Position, Geschwindigkeit und Drehmoment sein, die den drei Steuermodi des Servomotors entsprechen. Jeder Steuermodus entspricht der Steuerung des Rings. Die Drehmomentsteuerung ist die aktuelle Regelung, und der Geschwindigkeitsmodus ist die Drehzahlregelung. Der Modus ist der dreistufige Regelungsmodus (Drehmoment, Geschwindigkeit, Position). Im Folgenden analysieren wir die drei geschlossenen Schleifen des Positionsmodus:
Drei geschlossene Steuerung des Positionsmodus
In der obigen Abbildung steht M für den Servomotor, PG für den Encoder und das äußerste Blau für die Positionsschleife. Da wir schließlich die Position (Positionierung) steuern, ist der innere Ring die Geschwindigkeitsschleife bzw. die Stromschleife (Drehmomentschleife). Die untere Drehzahlschleife und die Stromschleife fungieren als Schutzringe, um eine Blockierkontrolle und Überlastung zu verhindern, um eine konstante Motordrehzahl und einen konstanten Motorstrom sicherzustellen. Wir konzentrieren uns darauf, wie die Positionsschleife sicherstellt, dass der Motor in einem bestimmten Winkel genau drehen kann.
Wenn wir einen Impuls geben, ist der Rückkopplungsimpuls 0, die Impulsabweichung Δp = 1, die in die Steuerung eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Treiberschaltung den IPM-Inverter, um die SPWM-Welle zu erzeugen, um den Servomotor in Rotation zu versetzen diese SPWM-Welle. Es unterscheidet sich von der Rechteckwelle unseres SPS-Impulses. Wenn der Motor den Drehgeber zum Drehen antreibt, sendet er einen Rückkopplungsimpuls. Zu diesem Zeitpunkt, p = 0, stoppt der Motor die Ausgabe und ein Impuls ist positioniert. Der gesamte Prozess vom Impuls bis zur Annahme des Rückkopplungsimpulses ist ein geschlossener Prozess, um sicherzustellen, dass der Motor genau positioniert werden kann. Die Anzahl der Impulse bestimmt den Abstand der Positionierung. Die Frequenz des Impulses bestimmt die Drehzahl des Motors.