Контрола кретања је једна од језгри у области индустријске контроле, која игра огромну улогу у штампању, паковању, склапању и другим индустријским сценаријима. Контрола кретања потиче од контроле мотора, задатак контроле мотора је да контролише један обртни момент мотора, брзину, позицију и друге параметре, тако да мотор доврши наведену акцију. Контрола кретања је заснована на контроли мотора како би се постигла контрола више мотора, систем контроле кретања аутоматски координира више мотора како би довршио одређено кретање. Примена сложеног и прецизног система контроле кретања не само да у великој мери смањује трошкове производње, већ и смањује појаву грешака у обради и побољшава квалитет производа. Данас, са брзим развојем технологије аутоматизације индустријске производње, различити системи за контролу кретања се широко користе у логистичкој индустрији и великим монтажним линијама.
Роботска рука која се често појављује у нашој визији је најкритичнија карика система контроле кретања која помаже индустријској производњи. Тренутно, најнапреднија роботска рука на свету има 7 зглобова без зупчаника, сваки мотор покреће покрет зглоба. Када је манипулатор у нормалном раду, систем контроле кретања координира истовремено седам мотора, тако да манипулатор може лако да ухвати предмете на било којој позицији у простору. Не само то, може обављати и друге сложене функције, чак може помоћи људима да очисте или свирају инструмент.
Пре неколико година, роботи за чишћење експлодирали су на Интернету као оличење контроле покрета. Систем контроле покрета ће покретати мотор да изврши различите радње, тако да робот може ефикасно да изврши задатак. У фабрици, роботска рука се широко користи у монтажној линији, у производној линији за производњу аутомобила, роботска рука може лако подићи десетине килограма или чак стотине килограма делова за завршетак заваривања и монтаже. Видимо да се системи за контролу кретања не користе само у индустрији, већ иу нашим животима.
Да би се разумео систем управљања кретањем, потребно је фокусирати се на извршиоце команде покрета – мотор. Већина мотора који се користе у систему контроле кретања су корачни мотори и серво мотори. Следећи Ксиаобиан ће укратко представити две врсте мотора.
1 Степ мотор
Корачни мотор може да трансформише улазни импулсни сигнал у угаони померај, у нормалном раду корачног мотора, брзина мотора, позиција, плус или минус брзина зависе само од фреквенције и броја импулсних сигнала и на њих не утиче промена оптерећења . Када возач корачног мотора прими импулсни сигнал, он покреће корачни мотор да се ротира под фиксним углом у задатом правцу. Зове се "угао корака" и његова ротација се врши корак по корак, корак по корак, и ту је мотор посинка добио име.
2 Серво мотор
Серво мотор претвара примљени електрични сигнал у излазни угаони померај на вратилу мотора. Погон серво мотора контролише трофазну струју да би се формирало електромагнетно поље, а ротор се ротира под дејством магнетног поља. Енкодер серво мотора враћа сигнал возачу, а возач подешава угао ротације ротора у складу са поређењем између повратне вредности и циљне вредности.
Поређење два типа мотора
1. Различите методе контроле
Корачни мотор усваја контролу отворене петље, серво мотор усваја контролу затворене петље, разлика између две методе контроле је у томе што ће контрола затворене петље упоредити циљну вредност и стварну вредност, подесити положај мотора, у поређењу са тачношћу контроле серво мотор је бољи од корачног мотора.
2. Различита тачност контроле
Што више фаза има корачни мотор, то ће бити већа његова тачност. {{0}}фазни мотор има ниску цену, али су вибрације велике при малој брзини, а обртни момент брзо опада при великој брзини. 5-фазни мотор има мале вибрације и добре перформансе велике брзине, што је 30~50 процената веће од брзине 2-фазног мотора, а може чак и да замени серво мотор у неким приликама. Серво мотор има свој енкодер, што је већа скала енкодера, то је већа тачност. Генерално, тачност серво мотора је еквивалентна углом корака од 0,036 степени корачног мотора, наравно, не постоји тако мали угао корака корачног мотора, угао корака општег корачног мотора је 1,8, горе наведено је само метафора, тако да, у имплементацији прецизне контроле кретања, перформансе серво мотора далеко превазилазе корачни мотор.
3. Различите нискофреквентне карактеристике
За разлику од серво мотора, корачни мотори користе технологију пригушења или технологију поделе да би превазишли феномен вибрација мале брзине при малој брзини. Корачни мотор при малој брзини је и даље склон феномену вибрација, а серво мотор без обзира на велику или малу брзину неће се појавити као феномен вибрације.
4. Различите спортске перформансе
Корачни мотор за контролу отворене петље, почетна фреквенција је превисока или је оптерећење превелико, лако је изазвати феномен губитка корака, брзина заустављања је превисока, феномен је превисок, серво мотор за контролу затворене петље, серво погон може директно узорковати повратне информације сигнал унутрашње петље брзине и позиционе петље формираног код енкодера мотора, генерално се неће појавити феномен губитка корака или прекорачења.
5. Брзина варира у складу са тим
Корачном мотору су потребне стотине милисекунди да убрза од статичке до радне брзине, док серво мотору генерално треба само неколико милисекунди, што се може користити за контролне прилике које захтевају брзо покретање и заустављање.
Из горњег поређења, серво мотор је бољи од корачног мотора у многим аспектима перформанси, да нисмо ми у избору модела мотора када су сви серво мотори на линији? Није тако, цена серво мотора ће бити много већа од корачног мотора, корачни мотор ће победити серво мотор у погледу перформанси трошкова, након савладавања карактеристика два мотора, према различитим потребама, посебно је важно да се изаберите прави тип мотора.
Системи контроле кретања нису само састављени од мотора и погона, већ су важнији од њих контрола, управљачке шеме или алгоритми који координирају кретање више мотора. На пример, постоји систем кретања у коме је грамофон који покрећу два мотора напуњен филмом, тако да се филм може одмотати са једног грамофона на други при подешеној брзини без ломљења. У процесу намотавања филма, пречник намотаја два грамофона ће се стално мењати. Да би се осигурало да се филм не сломи и да испуни наведену брзину намотавања филма, потребно је стално прилагођавати брзину два мотора. У овом случају, ПИД алгоритам је неопходан за контролу затворене петље, тако да повратна вредност контролисаног објекта: напетост утиче на брзину мотора. На овај начин, ослањајући се на перформансе брзог одзива серво мотора, брзина се смањује када је напетост превелика, а брзина се убрзава када је напетост премала. Под сталним подешавањем, напетост и брзина намотавања филма испуњавају захтеве.
Поред ПИД алгоритма, алгоритам комплемента разлике кретања се такође користи у систему управљања манипулатором са 6 степени слободе или чак 7 степени слободе како би се осигурало да манипулатор ради до одређене позиције. Квалитет шеме система за контролу кретања одређује да ли је систем сигуран и поуздан и да ли је ефикасност висока. Одлична способност дизајнирања програма учиниће нас конкурентнијим.