Il controllo del movimento è una delle aree fondamentali del controllo industriale e svolge un ruolo enorme negli scenari industriali come la stampa, l'imballaggio e l'assemblaggio. Il controllo del movimento ha avuto origine dal controllo del motore, il compito del controllo del motore è quello di controllare la coppia del motore, la velocità, la posizione e altri parametri del singolo motore, in modo che il motore completasse l'azione specificata. E il controllo del movimento è realizzato sulla base del controllo del motore a più controllo del motore, il sistema di controllo del movimento coordina automaticamente più motori per completare il movimento specificato. L'applicazione di un sistema di controllo del movimento di precisione complesso nel ridurre notevolmente i costi di produzione allo stesso tempo riduce anche il verificarsi di errori di elaborazione, migliorare la qualità del prodotto. Il rapido sviluppo di oggi della tecnologia di automazione della produzione industriale, una varietà di sistemi di controllo del movimento sono ampiamente utilizzati nel settore logistico e nelle grandi linee di montaggio.
L'apparizione frequente nella nostra visione del braccio robotico è il sistema di controllo del movimento per aiutare la produzione industriale del collegamento più critico, il braccio robotico più avanzato del mondo ha sette articolazioni senza ingranaggi, ogni motore a guidare un movimento articolare. Operamento normale del braccio meccanico, il sistema di controllo del movimento coordina sette motori contemporaneamente, il braccio può facilmente comprendere qualsiasi posizione nello spazio dell'oggetto. Non solo, può anche realizzare altre funzioni complesse, ma aiuta anche le persone a pulire o suonare strumenti musicali.
Alcuni anni fa, il robot ampio, che è diventato un grande successo su Internet, è stato l'epitome del controllo del movimento. Quando un robot ampio imposta un percorso, il sistema di controllo del movimento spinge i motori a eseguire azioni diverse in modo che il robot ampio possa completare le sue attività in modo efficiente. In fabbriche, i bracci robotici sono ampiamente utilizzati nelle linee di montaggio e nelle linee di produzione automobilistiche, i bracci robotici possono facilmente sollevare dozzine di chilogrammi o persino centinaia di chilogrammi di parti per completare la saldatura e l'assemblaggio. Possiamo vedere che il sistema di controllo del movimento non è solo utilizzato nell'industria, non è difficile trovarli nella vita più vicini a noi.
Per comprendere il sistema di controllo del movimento, è necessario concentrarsi sulla comprensione è l'esecutore del comando di movimento - motore. La maggior parte dei motori utilizzati nei sistemi di controllo del movimento per i motori a passo passo e i servi motori, il seguente editoriale introduce brevemente due tipi di motori per te.
1 motore passo -passo
Il motore passo -passo può essere il segnale dell'impulso di ingresso in uno spostamento angolare, nel normale funzionamento del motore passo -passo, la velocità del motore, la posizione, l'accelerazione e la decelerazione dipendono solo dalla frequenza e dal numero di segnali di impulso, e non è soggetto a variazioni di carico. Quando un driver del motore passo -passo riceve un segnale di impulso, guida il motore passo -passo per ruotare un angolo fisso nella direzione di impostazione. Si chiama "angolo di passaggio" e ruota passo dopo passo, un angolo di passaggio per fase, da cui il motore Stepper.
2 servomotore
Il servo motore converte il segnale elettrico che riceve in un'uscita di spostamento angolare sull'albero del motore. Il driver del servo motore controlla l'elettricità trifase per formare un campo elettromagnetico e il rotore ruota sotto l'azione del campo magnetico. L'encoder fornito con il servo motore alimenta i segnali di retro al driver, che confronta il valore di feedback con il valore di destinazione e regola l'angolo di rotazione del rotore.
Confronto dei due motori
1 Modalità di controllo è diversa
Motore passo-passo Utilizzo del controllo ad anello aperto, del servomozione con controllo a circuito chiuso, la differenza tra i due metodi di controllo è che il controllo a circuito chiuso confronterà il valore target e il valore effettivo, regolare la posizione del motore, rispetto al La precisione del controllo del servomotore è migliore del motore passo -passo.
2 La precisione di controllo è diversa
Più fasi del motore passo -passo, maggiore è la sua precisione. {{0}} Il costo del motore di fase è basso, ma nella vibrazione a bassa velocità, la caduta di coppia ad alta velocità veloce, 5- il motore di fase è inferiore, le prestazioni ad alta velocità sono buone, rispetto al 2- Velocità del motore di fase 30 ~ 50%e può persino sostituire il motore servo in alcune occasioni. Servo Motor viene fornito con encoder, maggiore è la scala dell'encoder, maggiore è la precisione. In generale, l'accuratezza del servomotore è equivalente all'angolo di gradini di 0,036 gradi del motore passo -passo, ovviamente, non esiste un angolo di passo così piccolo del motore passo -passo, l'angolo di passo del motore Stepper generale di 1,8, quanto sopra è giusto Un'analogia, si può vedere nella realizzazione del controllo del movimento ad alta precisione, i servi motori sono ben oltre le prestazioni dei motori a passo passo.
3 caratteristiche a bassa frequenza sono diverse
A differenza dei servi motori, sebbene a basse velocità, i motori Stepper utilizzeranno la tecnologia di smorzamento o la tecnologia di suddivisione per superare il fenomeno delle vibrazioni a bassa velocità. Il motore a passo a bassa velocità è ancora molto facile da fenomeno di vibrazione, mentre il servo motore sia ad alta velocità che a bassa velocità non vibra il fenomeno.
4 Le prestazioni del movimento sono diverse
Il motore a gradino per il controllo ad anello aperto, la frequenza di avvio è troppo alto o il carico è troppo grande facilmente causato dal fenomeno del passo perso, fermare la velocità troppo alta è facile da superare il fenomeno dei servi motori per il controllo a circuito chiuso, può essere un servo azionamento Direttamente sul campionamento dei segnali di feedback dell'encoder del motore, la composizione interna del ciclo di velocità e del ciclo di posizione, generalmente non perderà il gradino o supera il fenomeno.
5 velocità di conseguenza diversa
Il motore Stepper accelera da un fermo alla velocità di lavoro richiede centinaia di millisecondi, mentre il motore servo richiede generalmente solo pochi millisecondi, può essere utilizzato per i requisiti delle occasioni di controllo di avvio rapido.
Dal confronto di cui sopra, i servi motori in molti aspetti delle prestazioni sono migliori dei motori Stepper, non è la nostra selezione di modelli motori quando tutta la selezione di servi motori sulla linea? Non è così, il prezzo del servo motore sarà molto più alto del motore passo-passo, il motore passo-passo sarà negli aspetti economici del servomotore, dopo aver padroneggiato le caratteristiche dei due motori, in base alle diverse esigenze, scegli il tipo giusto del motore è particolarmente importante.
Il sistema di controllo del movimento non è solo composto da motori e unità, rispetto ad essi è più importante per il controllo, coordinare il movimento di più schemi di controllo motorio o algoritmo. Ad esempio, esiste un tale sistema di movimento, guidato da due motori sul giradischi è pieno di film, al fine di raggiungere il film non può essere rotto nel caso di una velocità di avvolgimento del film, da un giradischi e quindi riavvolto a un altro giradischi. Nel processo di avvolgimento del film, il diametro del rotolo di due giradischi continuerà a cambiare, al fine di garantire che il film non si rompa e in linea con la velocità di avvolgimento del film specificata, la necessità di regolare costantemente la velocità dei due motori, che Richiede l'uso di algoritmi PID per eseguire il controllo a circuito chiuso, in modo che l'oggetto controllato: il valore di feedback della tensione influisce sulla velocità del motore. In questo modo, fare affidamento sulle prestazioni rapide della risposta del servo motore, quando la tensione è troppo grande per ridurre la velocità, quando la tensione è troppo piccola per accelerare la velocità. Sotto una costante regolazione, la tensione e la velocità di avvolgimento del film raggiungono il requisito.
Oltre all'algoritmo PID, verrà anche utilizzato anche a 6 gradi di libertà o addirittura 7 gradi di libertà del sistema di controllo del braccio robotico per garantire che l'algoritmo di movimento differenziale funzioni nella posizione specificata. Una buona soluzione del sistema di controllo del movimento determina se il sistema è sicuro, affidabile ed efficiente. Avere una buona capacità di progettazione del programma ci renderà anche più competitivi.