Nii kiiruse reguleerimine kui ka pöördemomendi juhtimine servomootorite jaoks on realiseeritud analoogsignaalide abil, samas kui asendi juhtimine saavutatakse impulsside genereerimisega. Konkreetne kasutatav juhtimisrežiim valitakse lähtuvalt kliendi nõudmistest ja konkreetsetest liikumisfunktsioonidest, mida tuleb täita.
servomootorite kolm juhtimisrežiimi
- Kui teil pole mootori kiiruse või asendi kohta erinõudeid{0}}ja peate lihtsalt väljastama konstantse pöördemomendi-, on pöördemomendi režiim ilmselge valik.
- Kui vajate positsiooni ja kiiruse osas teatud täpsust, kuid te ei ole eriti mures reaalajas -pöördemomendi väärtuste pärast, on üldiselt eelistatav kasutada kas kiirusrežiimi või asendirežiimi.
- Kui teie hostikontrolleril on tugevad suletud{0}}ahela juhtimisvõimalused, annab Speed Controli kasutamine tavaliselt suurepäraseid tulemusi. Ja vastupidi, kui teie nõuded ei ole eriti ranged-või kui reaalajas reageerimise-nõudmised-olevad praktiliselt puuduvad, seab positsioonikontrolli kasutamine hostkontrollerile vähem nõudmisi.
Servoajami reageerimiskiiruse osas: Pöördemomendi režiim hõlmab väikseimat arvutuslikku koormust, mille tulemuseks on ajami kiireim reaktsioon juhtsignaalidele; vastupidi, Position Mode hõlmab suurimat arvutuskoormust, mille tulemuseks on ajam kõige aeglasema reaktsiooniga juhtsignaalidele.
Kui liikumise ajal on vaja suurt dünaamilist jõudlust, on mootori{0}}reaalajas reguleerimine hädavajalik.
- Kui kontrolleril endal on suhteliselt aeglane töötlemiskiirus (nt PLC või madala -otsaga liikumiskontroller), tuleks kasutada asendijuhtimist.
- Kui kontrolleril on suhteliselt kiire töötlemiskiirus, saab kasutada Speed Control; see hõlmab positsiooniahela nihutamist ajamilt kontrollerile, vähendades sellega ajami töökoormust ja suurendades üldist tõhusust.
- Kui saadaval on veelgi täiustatud hostkontroller, saab kasutada pöördemomendi juhtimist; see hõlmab kiiruskontuuri -lisaks asenditsüklile-nihutamist sõidust eemale. See lähenemine on tavaliselt teostatav ainult tipptasemel-spetsialiseeritud kontrolleritega.
Üldiselt tuntakse väga intuitiivset mõõdikut draivi juhtimise kvaliteedi hindamiseks kui "vastuse ribalaiust".
Pöördemomendi või kiiruse reguleerimise režiimis töötamisel kasutatakse ruutlainesignaali{0}}sisendiks impulsside generaatorit, mis põhjustab mootori pidevat edasi- ja tagasipöörlemist. Kui signaali sagedust järk-järgult suurendatakse, kuvab ostsilloskoop pühkimissagedusega-signaali. Kui signaali mähisjoone tipp langeb 70,7%-ni selle maksimaalsest väärtusest, näitab see, et süsteem on kaotanud sünkroonimise (st "välja astunud"). Selle esinemise sagedus on otsene indikaator juhtimissüsteemi kvaliteedile; Tavaliselt võib vooluahel saavutada ribalaiusi, mis ületavad 1000 Hz, samas kui kiirusahel on üldiselt piiratud mõnekümne hertsiga.
Pöördemomendi juhtimine
Pöördemomendi juhtimine on meetod, mida kasutatakse mootori võlli välise väljundpöördemomendi suuruse määramiseks, mis saavutatakse kas välise analoogsisendsignaali kaudu või väärtuse määramisega otse konkreetsele aadressile. Funktsionaalselt tähendab see-näiteks-, et kui 10 V sisend vastab 5 Nm pöördemomendile, siis välise analoogsisendi seadmisel 5 V on mootori võlli väljund 2,5 Nm. Nendel tingimustel: kui mootori võlli koormus on väiksem kui 2,5 Nm, pöörleb mootor ettepoole; kui väliskoormus on 2,5 Nm, jääb mootor paigale; ja kui koormus ületab 2,5 Nm, pöörleb mootor vastupidises suunas (stsenaarium, mida tavaliselt kohtab gravitatsioonilise koormusega rakendustes). Seadistatud pöördemomendi väärtust saab reaalajas reguleerida kas analoogsisendsignaali muutes või sideliidese kaudu vastava aadressi arvväärtust muutes.
Seda juhtimisrežiimi kasutatakse peamiselt kerimis- ja lahtikerimissüsteemides, kus kehtivad ranged nõuded materjalile rakendatavale pingele-, näiteks traadi-mähimisseadmetes või fiiberoptilistes tõmbeseadmetes. Sellistes rakendustes tuleb pöördemomendi seadistust reaalajas dünaamiliselt reguleerida, et kompenseerida muutusi mähise raadiuses, tagades sellega, et materjalile avaldatav pinge jääb konstantseks, olenemata mähise läbimõõdu muutustest.
Positsiooni juhtimine
Režiimis Position Control määrab pöörlemiskiiruse tavaliselt välise sisendimpulsside sagedus, samas kui pöördenurga määrab impulsside arv. Lisaks võimaldavad mõned servosüsteemid kiiruse ja nihke väärtuste otsest määramist sideliideste kaudu. Kuna asendirežiim võimaldab rangelt kontrollida nii kiirust kui ka asendit, kasutatakse seda tavaliselt positsioneerimismehhanismides.
Kasutusvaldkonnad hõlmavad CNC-tööpinke, trükimasinaid ja sarnaseid seadmeid.
Kiiruse reguleerimise režiim
Pöörlemiskiirust saab juhtida kas analoogsisendite või impulsisageduse reguleerimise teel. Kui see on integreeritud välise-ahela PID-juhtimissüsteemi, mida haldab kõrgema-taseme kontroller, saab kiirusrežiimi kasutada ka positsioneerimistoimingute jaoks; siiski on oluline anda mootori asendisignaal-või asendisignaal otse koormusest- kõrgema-taseme kontrollerile arvutuslikuks töötlemiseks. Positsioonirežiim toetab ka asendisignaalide tuvastamist otse koormuse välisahelast; selles konfiguratsioonis jälgib mootori võllile paigaldatud kooder ainult mootori pöörlemiskiirust, samas kui tegeliku asukohasignaali annab tuvastamisseade, mis asub koormuse lõppotsas. Selle lähenemisviisi peamine eelis on see, et see minimeerib edastuse vahepealsete etappide ajal tekkivaid vigu, parandades seeläbi kogu süsteemi üldist positsioneerimise täpsust.
Kolm-tsükli juhtimine
Servomootorites kasutatakse tavaliselt kolme-ahelaga juhtimisstruktuuri-, süsteemi, mis koosneb kolmest suletud-ahela negatiivse-tagasiside PID-juhtimissüsteemist. Siseim PID-ahel on "vooluahel". See silmus töötab täielikult servoajami enda sees; see kasutab Hall{6}}efekti andureid, et tuvastada ajamist mootori igasse faasi voolava väljundvoolu ja seejärel rakendab PID reguleerimiseks voolu seadeväärtusele negatiivset tagasisidet. Eesmärk on tagada, et tegelik väljundvool ühtiks täpselt soovitud seadeväärtusega. Põhimõtteliselt juhib vooluahel mootori pöördemomenti; järelikult, kui ajam töötab pöördemomendi režiimis, on arvutuskoormus minimaalne, mille tulemuseks on kiireim dünaamiline reaktsioon.
Teine silmus on "kiiruse silmus". See reguleerib negatiivset-tagasiside PID-i mootori koodri tuvastatud signaalide põhjal. Selles ahelas genereeritud PID-väljund toimib otseselt vooluahela seadepunktina. Seetõttu ühendab süsteem kiiruse reguleerimise režiimis töötades tõhusalt nii kiirusahela kui ka vooluahela. Teisisõnu, vooluahel on igas töörežiimis hädavajalik; see moodustab kontrolli põhialuse. Isegi kiiruse ja asendi reguleerimise ajal teostab süsteem samaaegselt voolu (pöördemomendi) juhtimist, et saavutada kiiruse ja asukoha täpne reguleerimine.
Kolmas silmus on "positsioonisilmus". Kõige välimise ahelana saab selle konfigureerida kas ajami ja mootorikooderi või välise kontrolleri ja mootorikooderi (või lõppkoormuse) vahel, olenevalt konkreetsetest rakendusenõuetest. Kuna asendijuhtimiskontuuri sisemine väljund toimib kiirusahela sättepunktina, nõuab asendijuhtimisrežiimis töötamine kõigi kolme ahela samaaegset täitmist. Järelikult asetab see režiim süsteemile suurima arvutuskoormuse ja annab kõige aeglasema dünaamilise reageerimise kiiruse.