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    乐鱼体育华体会:伺服电机是如何实现精准定位?如何理解它的闭环特性? 日期: 2022-10-06 02:40:11 来源:乐鱼leyu 作者:leyu乐鱼全站app苹果下载

      伺服电机是一种可以将电信号转换为位移,角度变化的高精度执行机构。电机的位移量是靠脉冲信号控制的,每给伺服电机一个脉冲信号,伺服电机都输出一定的位移。你需要伺服电机定量的位移,只需要给定相应数量的脉冲信号即可。

      伺服电机是靠脉冲实现定位的,严格来讲这个叫位置环控制,就是上位机给多少脉冲伺服电机,伺服就走多少角度,比如一转对应2500个脉冲,这是常见的。

      伺服电机主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用,他的闭环控制功能,是步进电机无法比拟的。在一些场合,由于步进电机没有反馈,因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况,从而大大影响设备使用精度,因此步进电机一般用于纯粹的转动过程,或者用于对精度要求不高的使用场合。

      首选我们看下交流伺服系列的组成。由伺服驱动器和伺服电机组成。这里我们主要讲述伺服驱动的工作原理,电机只是一个执行机构。驱动器的结构简图如下,和变频器的主电路类似,电源经过整流,逆变,实现从AC-DC-AC的转换。

      输入信号/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信号,对应伺服电机的三种控制模式,每种控制模式都对应着环的控制,扭矩控制是电流闭环控制,速度模式是速度闭环控制,位置模式则是三闭环控制模式(扭矩、速度、位置)。下面我们对位置模式的三闭环进行分析:

      上图中M表示伺服电机,PG代表编码器,最外面的蓝色的代表位置环,因为我们最终控制的是位置(定位),内环分别是速度环和电流环(扭矩环),位置模式下速度环和电流环作为保护环防止失速控制和过载以确保电机恒速运转和电机电流恒定。我们重点看下位置环是如何确保电机能够准确旋转给定的角度。

      假如我们给定脉冲为1个,此时反馈脉冲为,脉冲偏差△p=1,输入到控制器中,这时候驱动电路控制IPM逆变器产生SPWM波驱动伺服电机旋转,注意这个SPWM波和我们发脉冲的方波是不一样的,时电机带动编码器旋转发出反馈脉冲,这个时候△p=0,电机停止输出,1个脉冲定位完成。整个从发出脉冲到接受反馈脉冲的过程就是一个闭环过程,从而确保电机能够准确定位,脉冲的数量决定定位的距离,脉冲的频率决定电机的转速。

      服电机有三种控制模式:速度控制,位置控制,转矩控制{由伺服电机驱动器的Pr02参数与32(C-MODE)端子状态选择},简要介绍位置模式的控制方法。

      一、按照伺服电机驱动器说明书上的‘位置控制模式控制信号接线)为脉冲信号端子,PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC的输出端子)。

      5(SIGN1),6(SIGN2)为控制方向信号端子,SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。当此端子接收信号变化时,伺服电机的运转方向改变。实际运转方向由伺服电机驱动器的P41,P42这两个参数控制。     7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。

      29(SRV-0N),伺服使能信号,此端子与外接24V直流电源的负极相连,则伺服电机进入使能状态,通俗地讲就是伺服电机已经准备好,接收脉冲即可以运转。

      上面所述的六根线连接完毕(电源、编码器、电机线当然不能忘),伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。其他的信号端子,如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器。

      1、Pr02----控制模式选择,设定Pr02参数为0或是3或是4。3与4的区别在于当32(C-MODE)端子为短路时,控制模式相应变为速度模式或是转矩模式,而设为0,则只为位置控制模式。如果您只要求位置控制的线,Pr12----增益与积分调整,在运行中根据伺服电机的运行情况相应调整,达到伺服电机运行平稳。当然其他的参数也需要调整(Pr13,Pr14,Pr15,Pr16,Pr20也是很重要的参数),在您不太熟悉前只调整这三个参数也可以满足基本的要求。

      3、Pr40----指令脉冲输入选择,默认为光耦输入(设为0)即可。也就是选择3(PULS1),4(PULS2),5(SIGN1),6(SIGN2)这四个端子输入脉冲与方向信号。

      4、Pr41,Pr42----简单地说就是控制伺服电机运转方向。Pr41设为0时,Pr42设为3,则5(SIGN1),6(SIGN2)导通时为正方向(CCW),反之为反方向(CW)。Pr41设为1时,Pr42设为3,则5(SIGN1),6(SIGN2)断开时为正方向(CCW),反之为反方向(CW)。(正、反方向是相对的,看您如何定义了,正确的说法应该为CCW,CW)。

      5、Pr46,Pr4A,Pr4B----电子齿轮比设定。此为重要参数,其作用就是控制电机的运转速度与控制器发送一个脉冲时电机的行走长度。

      伺服电机每转一圈所需的脉冲数=编码器分辨率× Pr4B/(Pr46 × 2^Pr4A)伺服电机所配编码器如果为:2500p/r 5线制增量式编码器,则编码器分辨率为10000p/r

      如您连接伺服电机轴的丝杆间距为20mm,您要做到控制器发送一个脉冲伺服电机行走长度为一个丝(0.01mm)。计算得知:伺服电机转一圈需要2000个脉冲。(每转一圈所需脉冲确定了,脉冲频率与伺服电机的速度的关系也就确定了)

      从上面的叙述可知:设定Pr46,Pr4A,Pr4B这三个参数是根据我们控制器所能发送的最大脉冲频率与工艺所要求的精度。在控制器的最大发送脉冲频率确定后,工艺精度要求越高,则伺服电机能达到的最大速度越低。

      伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯这三种,在不同的应用场景下,我们该如何选择伺服电机的控制方式呢?01伺服电机脉冲控制方式在一些小型单机设备,选用脉冲控制实现电机的定位,应该是最常见的应用方式,这种控制方式简单,易于理解。基本的控制思路:脉冲总量确定电机位移,脉冲频率确定电机速度。选用了脉冲来实现伺服电机的控制,翻开伺服电机的使用手册,一般会有如下这样的表格:都是脉冲控制,但是实现方式并不一样:第一种,驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲,通过两路脉冲的相位差,确定电机的旋转方向。如上图中,如果B相比A相快90度,为正转;那么B相比A相慢90度,则为反转。运行时,这种控制的两相脉冲为交替状,因此我们也叫这样的控制方式为差分控制。具有

      的三种控制方式 /

      伺服的结构是怎样的?一个最简易的伺服控制单元,就是一个伺服电机加伺服控制器,今天就来解析下伺服电机与伺服控制器。电机动作的原理右手螺旋法则(安培定则)——通电生磁安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。弗来明左手法则——磁生力确定载流导线在外磁场中受力方向的定则。又称电动机定则。左手平展,大拇指与其余4指垂直,手心冲着N级,4指为电流方向,大拇指为载流导线在外磁场中受力方向。DC

      与伺服控制器 /

      伺服电机广泛用于需要精确控制的场合,例如机器人、自动机械、机械臂等。然而,伺服电机的范围不仅限于此,并且可以用于许多应用中。要了解伺服电机的基础知识,理论和工作原理,请阅读论坛的其他内容。在本篇文章中,我们将使用Atmel Studio 7.0将Micro Servo Motor伺服电机与Atmega16 AVR微控制器连接起来。伺服电机的额定工作电压为4.8-6V。我们可以通过应用脉冲或PWM信号来控制其旋转角度和方向。请注意,伺服电机无法完全旋转360度,因此可以在不需要连续旋转的情况下使用。旋转角度为0-180度或(-90) - (+ 90)度。所需的组件● SG90 Tower Pro微型伺服电机● Atmega16微控制

      的方法 /

      1定子绕组绝缘击穿、短路(1)定子绕组受潮。对于长期停用或经较长时间检修的发电机、投入运行前应测量绝缘电阻,不合格者不准投入运行。受潮发电机要进行烘干处理。(2)绕组本身缺陷或检修工艺不当,造成绕组绝缘击穿或机械损伤。应按规定的绝缘等级选择绝缘材料,嵌装绕组及浸漆干燥等要严格按工艺要求进行。(3)绕组过热。绝缘过热后会使绝缘性能降低,有时在高温下会很快造成绝缘击穿。应加强日常的巡视检查,防止发电机各部分发生过热而损坏绕组绝缘。(4)绝缘老化。一般发电机运行15~20年以上,其绕组绝缘老化,电气性能变化,甚至使绝缘击穿。要做好发电机的检修及预防性试验,若发现绝缘不合格,应及时更换有缺陷的绕组绝缘或更换绕组,以延长发电机的使用寿命。(5

      可支持 17bit分辨率、向工业机器人市场推广日本电产与日本电产三协共同研发出了一款搭载有 “Zignear”的AC伺服电机(分辨率:17bit) ,“Zignear”是一种也可适用于工业机器人的、可替代编码器的位置检测技术。【本产品的特征】■ 实现了与磁性编码器相同的部件个数、与光学编码器相同的位置检测精度及随动性。■ 位置检测误差的最高精度机械角小于±0.02°*。■ 可实现与传统17bit‐AC伺服电机相同的动作 (通过搭载用于驱动无人搬运车 (AGV) 的系统测试来证明) 。■ 形状与传统的磁性编码器相同,方便置换。■ 通过利用通用微型计算机,可支持光学编码器输出的ABZ相输出、磁性编码器中一般的串行通信、电压输出、PWM输

      面世 /

      伺服系统是自动化生产项目里的常见工具,各类机械手之所以可以灵活快速精准的运动,其背后都少不了伺服系统的支持。毕竟,机械手的关节可活动处,都是伺服电机在运动。伺服电机可以做的很小,尤其是一体式伺服被开发出来以后,它们能够被集成到空间狭小的项目中,方便与现有设备一起工作。那么,我们在使用伺服电机的同时,都该注意哪些事项呢?简单的来说说:1、确保本产品的操作是由专业的工作人员来完成。毕竟这个东西的技术含量还是比较高的,构造也比较精密,如果是非专业人员来操作,有可能出现损坏设备的情况。2、接线和检查时,需要在确保切断电源5分钟后进行。这就是确保电机彻底失去动力源,防止电机偷转。试想一下,如果伺服还在转动,你去用手触碰,3000转每分钟的冲击

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