Kustību vadība ir viens no kodoliem rūpnieciskās vadības jomā, kam ir milzīga loma drukāšanas, iepakošanas, montāžas un citos rūpnieciskos scenārijos. Kustības vadība radās no motora vadības, motora vadības uzdevums ir kontrolēt viena motora griezes momentu, ātrumu, pozīciju un citus parametrus, lai motors veiktu norādīto darbību. Kustības vadība ir balstīta uz motora vadību, lai panāktu vairāku motoru vadību, kustības vadības sistēma automātiski koordinē vairākus motorus, lai pabeigtu norādīto kustību. Sarežģītas un precīzas kustības kontroles sistēmas pielietošana ne tikai ievērojami samazina ražošanas izmaksas, bet arī samazina nepareizu darbību rašanos apstrādē un uzlabo produktu kvalitāti. Mūsdienās, strauji attīstoties rūpnieciskās ražošanas automatizācijas tehnoloģijai, loģistikas nozarē un lielajās montāžas līnijās tiek plaši izmantotas dažādas kustības vadības sistēmas.
Robota roka, kas bieži parādās mūsu redzējumā, ir vissvarīgākā kustības kontroles sistēmas saite, kas palīdz rūpnieciskajai ražošanai. Šobrīd pasaulē vismodernākajai robota rokai ir 7 bezpārvadu savienojumi, katrs motors vada locītavu kustību. Kad manipulators darbojas normālā režīmā, kustību vadības sistēma vienlaikus koordinē septiņus motorus, lai manipulators varētu viegli satvert priekšmetus jebkurā telpas pozīcijā. Ne tikai tas, ka tas var veikt citas sarežģītas funkcijas, tas var pat palīdzēt cilvēkiem sakopt vai spēlēt kādu instrumentu.
Pirms dažiem gadiem internetā eksplodēja slaucīšanas roboti kā kustības kontroles iemiesojums. Kustības vadības sistēma virzīs motoru, lai veiktu dažādas darbības, lai robots varētu efektīvi veikt uzdevumu. Rūpnīcā robota roka tiek plaši izmantota montāžas līnijā, automašīnu ražošanas montāžas līnijā robota roka var viegli pacelt desmitiem kilogramu vai pat simtiem kilogramu smagu detaļu, lai pabeigtu metināšanu un montāžu. Mēs redzam, ka kustību kontroles sistēmas tiek izmantotas ne tikai rūpniecībā, bet arī mūsu dzīvē.
Lai izprastu kustību vadības sistēmu, ir jākoncentrējas uz kustības komandas izpildītājiem - motoru. Lielākā daļa kustību vadības sistēmā izmantoto motoru ir pakāpju motori un servomotori. Tālāk Xiaobian īsumā iepazīstinās ar divu veidu motoriem.
1 pakāpju motors
Pakāpju motors var pārveidot ieejas impulsa signālu leņķiskā nobīdē, normālā soļu motora darbībā motora ātrums, pozīcija, plus vai mīnus ātrums ir atkarīgs tikai no impulsa signālu frekvences un skaita, un to neietekmē slodzes izmaiņas . Kad pakāpju motora vadītājs saņem impulsa signālu, viņš virza pakāpju motoru, lai tas grieztos noteiktā leņķī iestatītajā virzienā. To sauc par "pakāpju leņķi", un tā rotācija tiek veikta soli pa solim, pa vienam solim, un no tā pabērna motors iegūst savu nosaukumu.
2 Servo motors
Servo motors pārveido saņemto elektrisko signālu par motora vārpstas leņķiskās nobīdes izeju. Servo motora vadītājs kontrolē trīsfāzu elektrību, veidojot elektromagnētisko lauku, un rotors griežas magnētiskā lauka ietekmē. Servo motora kodētājs padod atpakaļ signālu vadītājam, un vadītājs pielāgo rotora griešanās leņķi atbilstoši atgriezeniskās saites vērtības un mērķa vērtības salīdzinājumam.
Divu veidu motoru salīdzinājums
1. Dažādas kontroles metodes
Pakāpju motors izmanto atvērtas cilpas vadību, servomotors izmanto slēgta cikla vadību, atšķirība starp abām vadības metodēm ir tāda, ka slēgtā cikla vadība salīdzinās mērķa vērtību un faktisko vērtību, pielāgos motora pozīciju salīdzinājumā ar vadības precizitāti. servomotors ir labāks par pakāpju motoru.
2. Atšķirīga vadības precizitāte
Jo vairāk fāžu ir pakāpju motoram, jo lielāka būs tā precizitāte. {{0}}fāzes motoram ir zemas izmaksas, taču zemā ātrumā vibrācija ir liela, un griezes moments strauji samazinās lielā ātrumā. 5-Fāzes motoram ir neliela vibrācija un laba ātrgaitas veiktspēja, kas ir par 30–50 procentiem lielāka nekā 2-fāzes motora ātrums, un dažos gadījumos var pat aizstāt servomotoru. Servo motoram ir savs kodētājs, jo lielāka ir kodētāja skala, jo lielāka precizitāte. Kopumā servomotora precizitāte ir līdzvērtīga 0,036 grādu pakāpju motora soļu leņķim, protams, nav tik maza soļu motora leņķa, vispārējā soļu motora soļa leņķis ir 1,8, iepriekšminētais ir tikai metafora, tādējādi, ieviešot augstas precizitātes kustības vadību, servomotora veiktspēja tālu pārsniedz pakāpju motoru.
3. Dažādi zemfrekvences raksturlielumi
Atšķirībā no servomotoriem, pakāpju motori izmanto slāpēšanas tehnoloģiju vai sadalīšanas tehnoloģiju, lai pārvarētu zema ātruma vibrācijas parādību zemā ātrumā. Pakāpju motors zemā ātrumā joprojām ir pakļauts vibrācijas parādībai, un servomotors neatkarīgi no tā, vai ir liels vai mazs ātrums, vibrācijas parādība neparādīsies.
4. Dažādi sporta sniegumi
Pakāpju motors atvērtas cilpas vadībai, palaišanas frekvence ir pārāk augsta vai slodze ir pārāk liela, viegli izraisīt soļa zudumu, apstāšanās ātrums ir pārāk liels, lai to varētu viegli pārspēt, servomotors slēgtas cilpas vadībai, servo piedziņa var tieši ņemt atgriezeniskās saites paraugu motora kodētāja veidotā iekšējā ātruma cilpas un pozīcijas cilpas signāls parasti neparādīsies soļa zuduma vai pārsnieguma parādība.
5. Attiecīgi mainās ātrums
Paiet simtiem milisekunžu, lai pakāpju motors paātrinātu no statiskā līdz darba ātrumam, savukārt servomotors parasti aizņem tikai dažas milisekundes, ko var izmantot vadības gadījumos, kad nepieciešama ātra iedarbināšana un apturēšana.
No iepriekš minētā salīdzinājuma, servomotors ir labāks par soļu motoru daudzos darbības aspektos, vai mēs neesam motora modeļa izvēlē, kad visi servomotori ir uz līnijas? Ne tā, servomotora cena būs daudz augstāka nekā pakāpju motora cena, pakāpju motors pārspēs servomotoru izmaksu veiktspējas ziņā, pēc abu motoru īpašību apguves atbilstoši dažādām vajadzībām ir īpaši svarīgi izvēlēties pareizo motora tipu.
Kustības vadības sistēmas sastāv ne tikai no motoriem un piedziņām, bet par tām svarīgāka ir vadība, vadības shēmas vai algoritmi, kas koordinē vairāku motoru kustību. Piemēram, ir kustību sistēma, kurā ar plēvi tiek pildīts pagrieziena galds, ko darbina divi dzinēji, lai plēvi varētu attīt no viena diska uz otru ar noteiktu ātrumu, nelūstot. Filmas uztīšanas procesā divu pagrieziena galdu tinuma diametrs pastāvīgi mainīsies. Lai nodrošinātu, ka plēve neplīst un atbilst norādītajam plēves uztīšanas ātrumam, ir nepieciešams pastāvīgi regulēt abu motoru ātrumu. Šajā gadījumā ir nepieciešams PID algoritms, lai veiktu slēgta cikla vadību, lai kontrolētā objekta atgriezeniskās saites vērtība: spriegums ietekmētu motora ātrumu. Tādā veidā, paļaujoties uz servomotora ātras reakcijas veiktspēju, ātrums tiek samazināts, ja spriegums ir pārāk liels, un ātrums tiek palielināts, ja spriegums ir pārāk mazs. Pastāvīgi regulējot, plēves spriegums un tinuma ātrums atbilst prasībām.
Papildus PID algoritmam manipulatora vadības sistēmā tiek izmantots arī kustības atšķirības komplementa algoritms ar 6 brīvības pakāpēm vai pat 7 brīvības pakāpēm, lai nodrošinātu manipulatora skriešanu uz norādīto pozīciju. Kustības kontroles sistēmas shēmas kvalitāte nosaka, vai sistēma ir droša un uzticama, un vai efektivitāte ir augsta. Lieliskas programmas izstrādes spējas padarīs mūs konkurētspējīgākus.