цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Реализация принципов обратной связи в сервосистемах и как она работает


Реализация принципов обратной связи в сервосистемах и как она работает

Автор: Mike(admin) от 11-06-2021, 03:55

Системы сервоуправления двигателями особенно полезны в приложениях, где необходимо учитывать движение, такое как положение и скорость. Так, простые или старые двигатели работают с постоянной скоростью и в одном направлении и управляются только включением и выключением двигателя.


Однако серводвигатели – гораздо более эффективные механизмы. Серводвигатели обычно оснащены технологией изменения скорости и крутящего момента. Они часто работают с более интеллектуальными методами управления, благодаря чему появляется больше возможностей в управлении движением. Эта технология теперь широко используется во всех автоматизированных процессах, где скорость и точность серводвигателей позволяют производителям повышать эффективность производства.


Допустим, нам нужно переместить объект, перемещаемый посредством электромотора на цель, но положение цели может меняться. Это сделало бы расстояние, которое должен пройти наш объект (количество оборотов вала двигателя), переменным. Нам нужен способ, чтобы мотор всегда знал, где он находится относительно позиции цели, чтобы успешно завершить это движение. В результате нам нужна обратная связь.


Реализация принципов обратной связи в сервосистемах и как она работает

При использовании серводвигателя обычно применяются встраиваемые устройства обратной связи, такие как энкодер или резольвер. Эти устройства обратной связи постоянно контролируют положение вала двигателя. Имея эту информацию, двигатель не только знает положение своего вала, но также может определять свою скорость в режиме реального времени. Зная эту информацию, мы можем приказать двигателю двигаться более контролируемым образом и выполнять более сложные задачи.


Энкодер

Обратная связь позволяет нам сравнивать движение, которое мы задаем двигателю выполнить, с движением, которое он фактически выполняет. Иногда бывают неточности. Скажем, мы задаем нашему двигателю двигаться со скоростью 60 об/мин и хотим, чтобы он достиг этой скорости в течение 1 секунды. Затем мы пропускаем ток через обмотки двигателя, чтобы вал развивал скорость до 60 об/мин.


Что, если нагрузка и вес объекта, который мы пытаемся переместить, увеличиваются при изменении этой скоростиь? Если мы продолжим выдавать то же количество тока, что и раньше, то мощность нашего двигателя будет недостаточной. Разгон до 60 об/мин может занять больше времени, или может не хватить тока для преодоления трения в системе, и двигатель просто заглохнет, не двигаясь вообще. Нам нужно адаптироваться к текущей ситуации.


Обратная связь позволяет нам отслеживать ситуацию и вносить корректировки в процессе. В этой ситуации, при увеличении нагрузки на двигатель, электропривод увидит, что он не дает желаемых результатов, и увеличит ток, подаваемый на двигатель, чтобы получить желаемую скорость и ускорение. Если он выдает слишком большой ток и ротор вращается со скоростью более 60 об/мин, он уменьшит ток для двигателя, чтобы снизить скорость до 60 об/мин. Электропривод постоянно отслеживает и сравнивает фактическое движение с желаемым движением и быстро адаптирует то, какой ток он должен выдавать в двигатель, чтобы приблизить фактическое движение к желаемому движению системы управления.


Сервомоторы

Этот процесс управления, сравнения и регулирования известен как управление с обратной связью. Это одна из основных характеристик сервосистемы, которая делает их способными к сложному и точному перемещению. Без обратной связи большая часть сегодняшней промышленности и автоматизации не могла бы возникнуть. По крайней мере, она бы не возникла так быстро, не была бы такой надежной и автоматизированной.


Сами устройства обратной связи обычно имеют форму резольвера или энкодера. Это две разные технологии для обеспечения обратной связи по положению вала двигателя. Хотя они выполняют одну и ту же функцию, между двумя технологиями есть различия, которые могут сделать одну из них более подходящей для конкретного приложения. Однако между двумя устройствами существует некоторое перекрытие, и некоторые приложения будут успешно работать с любым типом устройства.


Они могут быть установлены на валу двигателя снаружи конечным пользователем или могут быть установлены производителем внутри корпуса двигателя. Энкодеры могут быть чрезвычайно точными, но также могут быть дорогими и физически чувствительными к силам, таким как вибрация и удары. Резольверы могут быть дешевле и кажутся неразрушаемыми, но им может не хватать позиционного разрешения, необходимого для высокоточных приложений.




© digitrode.ru


Теги: сервомотор, энкодер




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий