Episyente nga Servo System sa Robots

Sa industriya sa robotics, ang mga servo drive usa ka sagad nga hilisgutan.Uban sa paspas nga pagbag-o sa Industry 4.0, ang servo drive sa robot na-upgrade usab.Ang karon nga sistema sa robot dili lamang nanginahanglan sa sistema sa pagmaneho aron makontrol ang daghang mga wasay, apan aron usab makab-ot ang labi ka intelihente nga mga gimbuhaton.

Sa matag node sa operasyon sa usa ka multi-axis industrial robot, kini kinahanglan nga mogamit sa mga pwersa sa lain-laing mga magnitude sa tulo ka dimensyon sa pagkompleto sa mga buluhaton sama sa set handling. Ang mga motorsa mga robotmakahimo sa paghatag sa variable speed ug torque sa tukma nga mga punto, ug ang controller naggamit niini sa pag-coordinate sa paglihok subay sa lain-laing mga axes, nga makahimo sa tukma nga positioning.Human makompleto sa robot ang buluhaton sa pagdumala, ang motor mokunhod sa torque samtang ibalik ang robotic nga bukton sa orihinal nga posisyon niini.

Gilangkuban sa high-performance control signal processing, tukma nga inductive feedback, power supply, ug intelihentemga motor drive, kini nga high-efficiency servo systemnaghatag og sopistikado nga hapit dayon nga tubag tukma nga tulin ug pagkontrol sa torque.

High-speed real-time nga servo loop control—pagkontrol sa pagproseso sa signal ug inductive feedback

Ang sukaranan sa pagkaamgo sa high-speed digital real-time nga pagkontrol sa servo loop dili mabulag gikan sa pag-upgrade sa proseso sa paghimo sa microelectronics.Ang pagkuha sa labing komon nga tulo ka hugna nga electric-operated robot motor isip usa ka pananglitan, ang usa ka PWM nga tulo ka hugna nga inverter nagmugna og high-frequency pulsed voltage waveforms ug nagpagawas niini nga mga waveform ngadto sa tulo ka hugna nga windings sa motor sa independente nga mga hugna.Sa tulo nga mga signal sa kuryente, ang mga pagbag-o sa load sa motor makaapekto sa kasamtangan nga feedback nga nabati, gi-digitize, ug gipadala sa digital processor.Ang digital processor unya naghimo sa high-speed signal processing algorithms aron mahibal-an ang output.

Dili lamang ang taas nga pasundayag sa digital processor ang gikinahanglan dinhi, apan adunay usab higpit nga mga kinahanglanon sa disenyo alang sa suplay sa kuryente.Atong tan-awon una ang bahin sa processor. Ang kinauyokan nga katulin sa pag-compute kinahanglang mosubay sa dagan sa mga automated upgrades, nga dili na problema.Ang pipila ka mga chip sa pagkontrol sa operasyoni-integrate ang A/D converters, position/speed detection multiplier counters, PWM generators, ug uban pa gikinahanglan para sa motor control sa processor core, nga makapamubo pag-ayo sa sampling time sa servo control loop ug matuman sa usa ka chip. Gisagop niini ang awtomatik nga pagpadali ug pagkontrol sa deceleration, pagkontrol sa pag-synchronize sa gear, ug pagkontrol sa digital nga kompensasyon sa tulo ka mga galong sa posisyon, katulin ug kasamtangan.

Ang mga algorithm sa pagkontrol sama sa velocity feedforward, acceleration feedforward, low-pass filtering, ug sag filtering gipatuman usab sa usa ka chip.Ang pagpili sa processor dili na masubli dinhi. Sa miaging mga artikulo, lain-laing mga robot nga aplikasyon ang gisusi, bisan kini usa ka mubu nga gasto nga aplikasyon o usa ka aplikasyon nga adunay taas nga mga kinahanglanon alang sa pagprograma ug mga algorithm. Daghan na ang mga kapilian sa merkado. Lainlain ang mga bentaha.

Dili lamang ang kasamtangan nga feedback, apan ang ubang mga nabati nga datos gipadala usab sa controller aron masubay ang mga pagbag-o sa boltahe ug temperatura sa sistema. Ang high-resolution nga kasamtangan ug boltahe nga sensing feedback kanunay nga usa ka hagit sakontrol sa motor. Pag-detect sa feedback gikan sa tanang shunt/Hall sensors/magnetic sensors sa samang higayon sa walay duhaduha mao ang labing maayo, apan kini mao ang kaayo nagkinahanglan sa disenyo, ug ang computing gahum kinahanglan nga magpadayon.

Sa samang higayon, aron malikayan ang pagkawala sa signal ug interference, ang signal gi-digitize duol sa ngilit sa sensor. Samtang nagkataas ang sampling rate, adunay daghang mga sayup sa datos nga gipahinabo sa pag-anod sa signal. Ang disenyo kinahanglan nga mabayran kini nga mga pagbag-o pinaagi sa induction ug algorithm adjustment.Gitugotan niini ang sistema sa servo nga magpabilin nga lig-on sa lainlaing mga kondisyon.

Kasaligan ug tukma nga servo drive-supply sa kuryente ug intelihenteng motor drive

Ang mga suplay sa kuryente nga adunay ultra-high-speed switching function nga adunay lig-on nga high-resolution nga kontrol nga gahum kasaligan ug tukma nga pagkontrol sa servo. Sa pagkakaron, daghang mga tiggama ang nag-integrate sa mga power module gamit ang high-frequency nga mga materyales, nga mas sayon ​​sa pagdesinyo.

Ang switch-mode nga power supply naglihok sa usa ka controller-based closed-loop power supply topology, ug duha ka sagad nga gigamit nga power switch mao ang power MOSFETs ug IGBTs.Ang mga drayber sa ganghaan kasagaran sa mga sistema nga naggamit sa switch-mode nga mga suplay sa kuryente nga nagkontrol sa boltahe ug kasamtangan sa mga ganghaan niini nga mga switch pinaagi sa pagkontrol sa ON/OFF nga estado.

Sa disenyo sa switch-mode power supply ug three-phase inverters, lain-laing high-performance smart gate drivers, drivers with built-in FETs, ug drivers with integrated control functions migawas sa walay katapusan nga sapa.Ang hiniusa nga disenyo sa built-in nga FET ug kasamtangan nga sampling function makapakunhod pag-ayo sa paggamit sa mga external nga sangkap. Ang logic configuration sa PWM ug enable, upper ug lower transistors, ug Hall signal input dako kaayo nga nagdugang sa flexibility sa disenyo, nga dili lamang nagpasimple sa proseso sa pag-uswag, apan nagpalambo usab sa Power Efficiency.

Ang servo driver ICs usab nagpadako sa lebel sa integrasyon, ug ang hingpit nga integrated servo driver ICs makapamubo pag-ayo sa panahon sa pag-uswag alang sa maayo kaayo nga dinamikong performance sa servo system.Ang pag-integrate sa pre-driver, sensing, protection circuit ug power bridge ngadto sa usa ka pakete makapamenos sa kinatibuk-ang konsumo sa kuryente ug gasto sa sistema.Gilista dinhi mao ang fully integrated servo driver IC block diagram sa Trinamic (ADI), ang tanan nga control function gipatuman sa hardware, integrated ADC, position sensor interface, position interpolator, fully functional ug angay alang sa nagkalain-laing servo applications.

 

Bug-os nga integrated servo driver IC, Trinamic (ADI)

summary

Sa usa ka high-efficiency servo system, ang high-performance control signal processing, tukma nga induction feedback, power supply ug intelihenteng motor drive kinahanglanon. Ang kooperasyon sa mga high-performance nga mga himan makahatag sa robot sa tukma nga tulin ug torque control nga motubag dayon sa panahon sa paglihok sa tinuod nga panahon.Dugang sa mas taas nga performance, ang taas nga integration sa matag module naghatag usab og mas ubos nga gasto ug mas taas nga work efficiency.