Krmiljenje gibanja je eno od jeder na področju industrijskega nadzora, ki ima veliko vlogo pri tiskanju, pakiranju, sestavljanju in drugih industrijskih scenarijih. Krmiljenje gibanja izvira iz krmiljenja motorja, naloga krmiljenja motorja je nadzor posameznega navora motorja, hitrosti, položaja in drugih parametrov, tako da motor dokonča določeno dejanje. Nadzor gibanja temelji na nadzoru motorja za doseganje nadzora več motorjev, sistem za nadzor gibanja samodejno koordinira več motorjev za dokončanje določenega gibanja. Uporaba zapletenega in natančnega sistema za nadzor gibanja ne le močno zmanjša proizvodne stroške, ampak tudi zmanjša pojav napačnega delovanja pri obdelavi in izboljša kakovost izdelkov. Dandanes se s hitrim razvojem tehnologije avtomatizacije industrijske proizvodnje v logistični industriji in velikih montažnih linijah široko uporabljajo različni sistemi za nadzor gibanja.
Robotska roka, ki se pogosto pojavlja v naši viziji, je najbolj kritičen člen sistema za nadzor gibanja v pomoč industrijski proizvodnji. Trenutno najnaprednejša robotska roka na svetu ima 7 brezprestavnih zglobov, vsak motor poganja skupno gibanje. Ko je manipulator v normalnem delovanju, sistem za nadzor gibanja koordinira sedem motorjev hkrati, tako da lahko manipulator enostavno zajame predmete na katerem koli mestu v prostoru. Ne le to, opravlja lahko tudi druge zapletene funkcije, ljudem lahko celo pomaga pri čiščenju ali igranju instrumenta.
Pred nekaj leti so roboti za pometanje eksplodirali na internetu kot utelešenje nadzora gibanja. Sistem za nadzor gibanja bo poganjal motor za izvajanje različnih dejanj, tako da bo lahko robot učinkovito opravil nalogo. V tovarni se robotska roka pogosto uporablja na tekočem traku, na tekočem traku za proizvodnjo avtomobilov lahko robotska roka zlahka dvigne desetine ali celo stotine kilogramov delov za dokončanje varjenja in montaže. Vidimo lahko, da se sistemi za nadzor gibanja ne uporabljajo samo v industriji, ampak tudi v našem življenju.
Da bi razumeli sistem krmiljenja gibanja, se je treba osredotočiti na izvajalce ukaza gibanja - motor. Večina motorjev, ki se uporabljajo v sistemu za nadzor gibanja, so koračni motorji in servo motorji. Naslednji Xiaobian bo na kratko predstavil dve vrsti motorjev.
1-stopenjski motor
Koračni motor lahko pretvori vhodni impulzni signal v kotni premik, pri normalnem delovanju koračnega motorja so hitrost motorja, položaj, plus ali minus hitrost odvisni samo od frekvence in števila impulznih signalov in nanje ne vpliva sprememba obremenitve. . Ko gonilnik koračnega motorja prejme pulzni signal, požene koračni motor, da se vrti pod določenim kotom v nastavljeni smeri. Imenuje se "stopenjski kot" in njegovo vrtenje poteka korak za korakom, korak za korakom, in od tod je pastorek dobil ime.
2 Servo motor
Servo motor pretvori prejeti električni signal v izhodni kotni pomik na gredi motorja. Gonilnik servo motorja krmili trifazno električno energijo, da tvori elektromagnetno polje, rotor pa se vrti pod delovanjem magnetnega polja. Kodirnik servo motorja vrne signal gonilniku, gonilnik pa prilagodi kot vrtenja rotorja glede na primerjavo med povratno vrednostjo in ciljno vrednostjo.
Primerjava dveh vrst motorjev
1. Različne metode nadzora
Koračni motor sprejme krmiljenje z odprto zanko, servo motor sprejme krmiljenje z zaprto zanko, razlika med obema načinoma krmiljenja je, da krmiljenje z zaprto zanko primerja ciljno in dejansko vrednost, prilagodi položaj motorja v primerjavi z natančnostjo krmiljenja servo motor je boljši od koračnega motorja.
2. Različna natančnost krmiljenja
Več faz kot ima koračni motor, večja bo njegova natančnost. {{0}}fazni motor ima nizke stroške, vendar so vibracije velike pri nizki hitrosti, navor pa hitro pade pri visoki hitrosti. 5-fazni motor ima majhne vibracije in dobro delovanje pri visokih hitrostih, kar je 30–50 odstotkov višje od hitrosti 2-faznega motorja, in lahko v nekaterih primerih celo nadomesti servo motor. Servo motor ima svoj dajalnik, večja kot je skala dajalnika, večja je natančnost. Na splošno je natančnost servo motorja enakovredna kotu koraka 0,036 stopinj koračnega motorja, seveda ni tako majhnega kota koraka koračnega motorja, kot koraka splošnega koračnega motorja je 1,8, zgornji je le metafora, zato pri izvajanju visoko natančnega krmiljenja gibanja zmogljivost servo motorja daleč presega koračni motor.
3. Različne nizkofrekvenčne značilnosti
Za razliko od servo motorjev koračni motorji uporabljajo tehnologijo dušenja ali tehnologijo delitve za premagovanje pojava vibracij pri nizki hitrosti. Koračni motor pri nizki hitrosti je še vedno nagnjen k pojavu vibracij, servo motor pa ne bo imel pojava vibracij, ne glede na visoko ali nizko hitrost.
4. Različne športne zmogljivosti
Koračni motor za krmiljenje z odprto zanko, začetna frekvenca je previsoka ali je obremenitev prevelika, lahko povzroči pojav izgube koraka, hitrost zaustavitve je previsoka, pojav, ki ga je enostavno preseči, servo motor za krmiljenje z zaprto zanko, servo pogon lahko neposredno vzorči povratne informacije signala notranje zanke hitrosti in zanke položaja, ki jo oblikuje dajalnik motorja, se na splošno ne bo pojavila izguba koraka ali pojav prekoračitve.
5. Hitrost se temu primerno spreminja
Koračni motor potrebuje več sto milisekund, da pospeši od statične do delovne hitrosti, medtem ko servo motor na splošno potrebuje le nekaj milisekund, kar je mogoče uporabiti za nadzor, ki zahteva hiter zagon in zaustavitev.
Glede na zgornjo primerjavo je servo motor boljši od koračnega motorja v mnogih vidikih delovanja, ali ne pri izbiri modela motorja, ko so vsi servo motorji na liniji? Ni tako, cena servo motorja bo veliko višja od koračnega motorja, koračni motor bo premagal servo motor v smislu stroškovne učinkovitosti, po obvladovanju značilnosti obeh motorjev, glede na različne potrebe, je še posebej pomembno, da izberite pravi tip motorja.
Sistemi za krmiljenje gibanja niso sestavljeni samo iz motorjev in pogonov, ampak je pomembnejše od njih krmiljenje, krmilne sheme ali algoritmi, ki usklajujejo gibanje več motorjev. Na primer, obstaja sistem gibanja, pri katerem je vrtljiva plošča, ki jo poganjata dva motorja, napolnjena s filmom, tako da se lahko folija odvija z enega vrtljivega krožnika na drugega z nastavljeno hitrostjo, ne da bi se zlomil. V procesu navijanja filma se bo premer navitja obeh gramofonov nenehno spreminjal. Da bi zagotovili, da se folija ne zlomi in doseže določeno hitrost navijanja folije, je treba stalno prilagajati hitrost obeh motorjev. V tem primeru je algoritem PID potreben za krmiljenje z zaprto zanko, tako da povratna vrednost krmiljenega objekta: napetost vpliva na hitrost motorja. Na ta način se glede na zmogljivost hitrega odziva servo motorja hitrost zmanjša, ko je napetost prevelika, hitrost pa se pospeši, ko je napetost premajhna. Pod stalnim prilagajanjem napetost in hitrost navijanja folije izpolnjujeta zahteve.
Poleg algoritma PID se v krmilnem sistemu manipulatorja uporablja tudi algoritem komplementa razlike gibanja s 6 prostostnimi stopnjami ali celo 7 prostostnimi stopnjami, ki zagotavljajo, da manipulator teče do določenega položaja. Kakovost sheme sistema za nadzor gibanja določa, ali je sistem varen in zanesljiv ter ali je učinkovitost visoka. Z odlično sposobnostjo načrtovanja programov bomo bolj konkurenčni.