高效伺服系统为机器人提供精确的速度和扭矩控制的基础
机器人中的电机可以在精确点提供可变速度和扭矩距离,控制器可以沿着不同的轴协调运动,从而实现精确定位。这种高效的伺服系统由高性能的控制信号处理、精确的感应反馈、电源和智能电机驱动组成,为接近瞬时响应提供复杂的精确速度和扭转距离控制。
伺服驱动在机器人行业是一个古老的话题。与工业4.0加速更换,机器人的伺服驱动升级。如今,机器人系统不仅规定驱动系统可以控制更多的轴,还可以实现大量的智能功能。
在多轴工业机器人运行的每个节点上,它必须使用个维度上使用不同的力来完成设定的运输和其他任务。机器人中的电机可以在精确点提供可变速度和扭矩距离,控制器可以沿着不同的轴协调运动,从而实现精确定位。AH1883-ZG-7机器人完成运输任务后,电机会减小扭矩距离,并将机械臂返回到原始部分。
这种高效的伺服系统由高性能的控制信号处理、精确的感应反馈、电源和智能电机驱动组成,为接近瞬时响应提供复杂的精确速度和扭转距离控制。
高速实时伺服环路控制-控制信号处理和感应反馈
微电子制造技术的升级离不开伺服回路高速智能实时控制的前提。以三相电运行最常见的机器人电机为例,PWM三相逆变器产生高频脉冲电压波形,将这些波型单独导出到电机的三相绕组中。在这三个功率信号中,电机负载的变化将影响感应、智能并发送到数据处理器电流反馈。然后通过数据处理器决定导出高速信号处理算法。
这里不仅规定了数据处理器性能高,对电源也有严格的设计要求。让我们先看看。处理器在这一部分中,核心计算速度必须跟上自动化升级的步伐,这已不再是一个难题。一些运行和控制芯片需要控制电机A/D转化器,部位/速度检测倍频计数器,PWM等等处理器核心集成,大大缩短了伺服控制电路的采样时间。自动加减速控制、齿轮实时控制、零件、速度、电流三环的智能补偿控制。
单芯片上还实现了控制系统,如速度前馈、加速度前馈、低通滤波、凹陷过滤等。处理器我不会在这里重复我的选择。在之前的文章中,我已经分析了各种机器人的应用,无论是低成本应用还是高标准的编程和算法。现在市场上有很多选择,有不同的优势。
不仅是电流反馈,其他感应数据也被发送到控制器,以跟踪系统电压和温度的变化。高分辨率电流和电压检测反馈一直是电机控制中的一个难题。同时,检查所有分流器/霍尔传感器/磁性传感器的反馈无疑是最好的,但这对设计和计算水平有很高的规定。
同时,为了防止信号丢失和影响,信号在靠近传感器的边缘智能化。随着采样率的增加,信号漂移会导致许多数据错误。设计必须通过感应和算法调整来补偿这些变化。这样,伺服系统可以在各种环境中保持稳定。
可靠准确的伺服驱动-电源和智能电机驱动
具有稳定高分辨率控制的快速开关功能电源,为可靠准确的伺服控制供电。目前很多厂家都选择了高频材料的集成电源芯片,设计起来容易多了。
开关模式下的电源在基于控制器的闭环电源拓扑中运行。两种常见的电源开关是电源开关MOSFET和IGBT。在选择开关方式电源的系统中,栅极控制器非常常见。开关方式电源按对齐ON/OFF在这些开关的栅极上控制电压和电流。
在开关电源和三相逆变器的设计中,内置了各种高性能智能网极控制器FET控制器和集成控制功能控制器层出不穷。内置控制器。FET采用电流采样功能集成设计,可大大降低外部元件的应用,PWM而且使能、左右管、霍尔信号输入逻辑配置大大提高了定制的灵活性,既简化了开发过程,又提高了供电效率。
伺服驱动IC它还将充分发挥集成度,完全集成伺服驱动IC它可以大大缩短伺服系统优良动态性能的开发时间。将预驱动、传感、保护电路和电源桥集成到一个包中,可以最大限度地降低整体功耗和系统成本。这里列出的是Trinamic(ADI)完全集成的伺服驱动器IC在硬件中实现了功能都在硬件中实现,集成,集成ADC,零件传感器接口,零件内插器,功能完善,适用于各种伺服应用。
总结
在高效伺服系统中,高性能控制信号处理、准确的感知反馈、电源和智能电机驱动是必不可少的。高性能设备的相互配合可以为机器人提供精确的速度和扭矩控制,以便在运动过程中立即提供瞬时响应。除了更高的特性外,每个模块的高集成度也带来了更低的成本和更高的工作效率。