Robotlarda Effektiv Servo Sistemlər

Robot sənayesində servo sürücülər adi bir mövzudur.Sənaye 4.0-ın sürətləndirilmiş dəyişməsi ilə robotun servo sürücüsü də təkmilləşdirildi.Mövcud robot sistemi nəinki sürücülük sistemindən daha çox oxları idarə etməyi, həm də daha ağıllı funksiyalara nail olmağı tələb edir.

Çox oxlu sənaye robotunun işində hər bir qovşaqda, o, dəsti idarə etmək kimi tapşırıqları yerinə yetirmək üçün üç ölçüdə müxtəlif böyüklükdə qüvvələrdən istifadə etməlidir. Motorlarrobotda vardəqiq nöqtələrdə dəyişən sürət və fırlanma anı təmin edə bilir və nəzarətçi onlardan fərqli oxlar boyunca hərəkəti əlaqələndirmək üçün istifadə edərək dəqiq yerləşdirməyə imkan verir.Robot idarəetmə tapşırığını yerinə yetirdikdən sonra motor robot qolunu ilkin vəziyyətinə qaytararkən fırlanma anı azaldır.

Yüksək performanslı idarəetmə siqnalının işlənməsi, dəqiq induktiv rəy, enerji təchizatı və ağıllı sistemlərdən ibarətdir.motor sürücülər, bu yüksək səmərəli servo sistemimürəkkəb yaxın ani cavab dəqiq sürət və fırlanma anı nəzarətini təmin edir.

Yüksək sürətli real vaxt servo loop nəzarəti - siqnalın işlənməsinə və induktiv rəyə nəzarət

Servo loopun yüksək sürətli rəqəmsal real vaxt nəzarətini həyata keçirmək üçün əsas mikroelektronika istehsal prosesinin təkmilləşdirilməsindən ayrılmazdır.Nümunə olaraq ən çox yayılmış üç fazalı elektriklə idarə olunan robot motorunu götürən PWM üç fazalı çevirici yüksək tezlikli impuls gərginlikli dalğa formalarını yaradır və bu dalğa formalarını müstəqil fazalarda motorun üç fazalı sarımlarına verir.Üç güc siqnalından motor yükündəki dəyişikliklər hiss olunan, rəqəmsallaşdırılan və rəqəmsal prosessora göndərilən cari rəyə təsir edir.Rəqəmsal prosessor daha sonra çıxışı müəyyən etmək üçün yüksək sürətli siqnal emal alqoritmlərini yerinə yetirir.

Burada təkcə rəqəmsal prosessorun yüksək performansı tələb olunmur, həm də enerji təchizatı üçün ciddi dizayn tələbləri var.Əvvəlcə prosessor hissəsinə baxaq. Əsas hesablama sürəti avtomatlaşdırılmış təkmilləşdirmələrin sürətinə uyğun olmalıdır ki, bu da artıq problem deyil.Bəzi əməliyyat nəzarət çipləriprosessor nüvəsi ilə motorun idarə edilməsi üçün zəruri olan A/D çeviriciləri, mövqe/sürət aşkarlama çarpan sayğacları, PWM generatorları və s. inteqrasiya edin ki, bu da servo idarəetmə dövrəsinin seçmə müddətini xeyli qısaldır və bir çip tərəfindən həyata keçirilir. O, avtomatik sürətlənmə və yavaşlama nəzarətini, dişli sinxronizasiya nəzarətini və üç mövqe, sürət və cərəyan döngəsinin rəqəmsal kompensasiya nəzarətini qəbul edir.

Sürətin irəli ötürülməsi, sürətlənmənin irəli ötürülməsi, aşağı keçidli filtrləmə və əyilmə filtrasiyası kimi idarəetmə alqoritmləri də bir çipdə həyata keçirilir.Prosessorun seçimi burada təkrarlanmayacaq. Əvvəlki məqalələrdə istər ucuz bir tətbiq olsun, istərsə də proqramlaşdırma və alqoritmlər üçün yüksək tələblərə malik proqram olsun, müxtəlif robot tətbiqləri təhlil edilib. Bazarda artıq bir çox seçim var. Üstünlükləri fərqlidir.

Sistem gərginliyində və temperaturda dəyişiklikləri izləmək üçün təkcə cari rəy deyil, digər hiss edilən məlumatlar da nəzarətçiyə göndərilir. Yüksək dəqiqlikli cərəyan və gərginlik algılama rəyi həmişə problem olmuşdurmotor nəzarəti. Bütün şuntlar/Hall sensorlarından rəyin aşkarlanması/maqnit sensorlar eyni zamanda, şübhəsiz ki, ən yaxşısıdır, lakin bu dizayn üçün çox tələbkardır və hesablama gücü buna uyğun olmalıdır.

Eyni zamanda, siqnal itkisinin və müdaxilənin qarşısını almaq üçün siqnal sensorun kənarına yaxın rəqəmsallaşdırılır. Nümunə alma sürəti artdıqca, siqnal sürüşməsinin səbəb olduğu bir çox məlumat xətası var. Dizayn bu dəyişiklikləri induksiya və alqoritm tənzimlənməsi yolu ilə kompensasiya etməlidir.Bu, müxtəlif şərtlər altında servo sistemin sabit qalmasına imkan verir.

Etibarlı və dəqiq servo sürücü - enerji təchizatı və ağıllı motor sürücüsü

Stabil yüksək rezolyusiyaya malik idarəetmə gücü etibarlı və dəqiq servo idarəetmə ilə ultra yüksək sürətli keçid funksiyaları ilə enerji təchizatı. Hazırda bir çox istehsalçı yüksək tezlikli materiallardan istifadə edərək inteqrasiya olunmuş güc modullarına malikdir, onların dizaynı daha asandır.

Keçid rejimli enerji təchizatı nəzarətçi əsaslı qapalı dövrəli enerji təchizatı topologiyasında işləyir və iki çox istifadə olunan güc açarı güc MOSFETləri və IGBT-lərdir.Qapı sürücüləri ON/OFF vəziyyətinə nəzarət etməklə bu açarların qapılarında gərginlik və cərəyanı tənzimləyən keçid rejimli enerji təchizatı istifadə edən sistemlərdə geniş yayılmışdır.

Keçid rejimli enerji təchizatı və üç fazalı çeviricilərin dizaynında müxtəlif yüksək performanslı ağıllı qapı sürücüləri, quraşdırılmış FET-ləri olan sürücülər və inteqrasiya edilmiş idarəetmə funksiyaları olan sürücülər sonsuz bir axınla ortaya çıxır.Daxili FET və cari seçmə funksiyasının inteqrasiya olunmuş dizaynı xarici komponentlərin istifadəsini xeyli azalda bilər. PWM və aktivləşdirmənin, yuxarı və aşağı tranzistorların və Hall siqnal girişinin məntiqi konfiqurasiyası dizaynın çevikliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır ki, bu da təkcə inkişaf prosesini asanlaşdırmır, həm də Güc Effektivliyini artırır.

Servo sürücü IC-ləri də inteqrasiya səviyyəsini maksimuma çatdırır və tam inteqrasiya olunmuş servo sürücü IC-ləri servo sistemlərin əla dinamik performansı üçün inkişaf müddətini xeyli qısalda bilər.Pre-sürücü, sensor, mühafizə sxemləri və güc körpüsünün bir paketə inteqrasiyası ümumi enerji istehlakını və sistem xərclərini minimuma endirir.Burada Trinamic (ADI)-nin tam inteqrasiya olunmuş servo sürücüsünün IC blok diaqramı verilmişdir, bütün idarəetmə funksiyaları aparat, inteqrasiya olunmuş ADC, mövqe sensoru interfeysi, mövqe interpolatoru, tam funksional və müxtəlif servo tətbiqlər üçün uyğundur.

 

Tam inteqrasiya edilmiş servo sürücü IC, Trinamic (ADI)

xülasə

Yüksək effektiv servo sistemdə yüksək performanslı idarəetmə siqnalının işlənməsi, dəqiq induksiya rəyi, enerji təchizatı və ağıllı motor sürücüsü əvəzolunmazdır. Yüksək performanslı cihazların əməkdaşlığı robotu real vaxt rejimində hərəkət zamanı anında cavab verən dəqiq sürət və fırlanma anı nəzarəti ilə təmin edə bilər.Yüksək performansla yanaşı, hər bir modulun yüksək inteqrasiyası həm də aşağı qiymət və daha yüksək iş səmərəliliyini təmin edir.