ລະບົບ Servo ທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນຫຸ່ນຍົນ

ໃນອຸດສາຫະກໍາຫຸ່ນຍົນ, servo drives ແມ່ນຫົວຂໍ້ທົ່ວໄປ.ດ້ວຍການປ່ຽນແປງທີ່ເລັ່ງລັດຂອງອຸດສາຫະກໍາ 4.0, servo drive ຂອງຫຸ່ນຍົນກໍ່ໄດ້ຮັບການຍົກລະດັບ.ລະບົບຫຸ່ນຍົນໃນປະຈຸບັນບໍ່ພຽງແຕ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີລະບົບຂັບເພື່ອຄວບຄຸມຕັດທອນລາຍຈ່າຍຫຼາຍ, ແຕ່ຍັງເພື່ອບັນລຸຫນ້າທີ່ອັດສະລິຍະຫຼາຍ.

ໃນແຕ່ລະ node ໃນການດໍາເນີນງານຂອງຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາຫຼາຍແກນ, ມັນຕ້ອງໃຊ້ກໍາລັງຂອງຂະຫນາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນສາມມິຕິເພື່ອເຮັດສໍາເລັດວຽກງານເຊັ່ນການຈັດການທີ່ກໍານົດໄວ້. ມໍເຕີໃນຫຸ່ນຍົນແມ່ນສາມາດສະຫນອງຄວາມໄວຕົວປ່ຽນແປງແລະແຮງບິດຢູ່ໃນຈຸດທີ່ຊັດເຈນ, ແລະຕົວຄວບຄຸມນໍາໃຊ້ພວກມັນເພື່ອປະສານງານການເຄື່ອນໄຫວຕາມແກນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຮັດໃຫ້ການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ຊັດເຈນ.ຫຼັງຈາກຫຸ່ນຍົນສໍາເລັດວຽກງານການຈັດການ, ມໍເຕີຫຼຸດຜ່ອນ torque ໃນຂະນະທີ່ກັບຄືນແຂນຫຸ່ນຍົນກັບຕໍາແຫນ່ງເບື້ອງຕົ້ນຂອງຕົນ.

ປະກອບດ້ວຍການປະມວນຜົນສັນຍານການຄວບຄຸມປະສິດທິພາບສູງ, ຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນ inductive ທີ່ຊັດເຈນ, ການສະຫນອງພະລັງງານ, ແລະອັດສະລິຍະຂັບ motor, ລະບົບ servo ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງນີ້ສະຫນອງການຕອບສະຫນອງໃກ້ທັນທີທັນໃດທີ່ຊັບຊ້ອນຄວາມໄວຊັດເຈນແລະການຄວບຄຸມແຮງບິດ.

ການຄວບຄຸມ servo loop ທີ່ມີຄວາມໄວສູງໃນເວລາຈິງ - ຄວບຄຸມການປະມວນຜົນສັນຍານແລະການຕອບໂຕ້ inductive

ພື້ນຖານສໍາລັບການປະຕິບັດການຄວບຄຸມໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງຂອງດິຈິຕອນຄວາມໄວສູງຂອງ servo loop ແມ່ນບໍ່ສາມາດແຍກອອກຈາກການຍົກລະດັບຂະບວນການຜະລິດຈຸນລະພາກເອເລັກໂຕຣນິກ.ເອົາມໍເຕີຫຸ່ນຍົນສາມເຟດທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າທົ່ວໄປທີ່ສຸດເປັນຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງ inverter ສາມເຟດ PWM ຈະສ້າງຮູບແບບຄື້ນແຮງດັນທີ່ມີແຮງດັນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງແລະສົ່ງອອກຮູບແບບຄື້ນເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໄປໃນ windings ສາມເຟດຂອງມໍເຕີໃນໄລຍະເອກະລາດ.ໃນສາມສັນຍານພະລັງງານ, ການປ່ຽນແປງໃນການໂຫຼດມໍເຕີສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຕອບໂຕ້ໃນປະຈຸບັນທີ່ມີຄວາມຮູ້ສຶກ, ດິຈິຕອນ, ແລະຖືກສົ່ງໄປຫາໂປເຊດເຊີດິຈິຕອນ.ໂປເຊດເຊີດິຈິຕອນຫຼັງຈາກນັ້ນປະຕິບັດຂັ້ນຕອນການປະມວນຜົນສັນຍານຄວາມໄວສູງເພື່ອກໍານົດຜົນຜະລິດ.

ບໍ່ພຽງແຕ່ປະສິດທິພາບສູງຂອງໂປເຊດເຊີດິຈິຕອນແມ່ນຕ້ອງການຢູ່ທີ່ນີ້, ແຕ່ຍັງມີຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບການສະຫນອງພະລັງງານ.ໃຫ້ເບິ່ງພາກສ່ວນຂອງໂປເຊດເຊີກ່ອນ. ຄວາມໄວຂອງຄອມພິວເຕີ້ຫຼັກຈະຕ້ອງຮັກສາຈັງຫວະຂອງການຍົກລະດັບອັດຕະໂນມັດ, ເຊິ່ງບໍ່ແມ່ນບັນຫາອີກຕໍ່ໄປ.ບາງຊິບຄວບຄຸມການດໍາເນີນງານປະສົມປະສານຕົວແປງ A/D, ຕົວຄູນກວດຈັບຕໍາແຫນ່ງ / ຄວາມໄວ, ເຄື່ອງກໍາເນີດ PWM, ແລະອື່ນໆ. ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຄວບຄຸມມໍເຕີກັບຫຼັກຂອງໂປເຊດເຊີ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເວລາການເກັບຕົວຢ່າງຂອງວົງຈອນຄວບຄຸມ servo ແລະຖືກຮັບຮູ້ໂດຍຊິບດຽວ. ມັນຮັບຮອງເອົາການຄວບຄຸມການເລັ່ງແລະຄວາມໄວອັດຕະໂນມັດ, ການຄວບຄຸມການ synchronization ເກຍ, ແລະການຄວບຄຸມການຊົດເຊີຍດິຈິຕອນຂອງສາມ loops ຂອງຕໍາແຫນ່ງ, ຄວາມໄວແລະປະຈຸບັນ.

ຂັ້ນຕອນການຄວບຄຸມເຊັ່ນ: ຄວາມໄວ feedforward, feedforward ເລັ່ງ, ການກັ່ນຕອງຜ່ານຕ່ໍາ, ແລະການກັ່ນຕອງ sag ແມ່ນຍັງປະຕິບັດຢູ່ໃນຊິບດຽວ.ການເລືອກໂປເຊດເຊີຈະບໍ່ຖືກຊ້ໍາທີ່ນີ້. ໃນບົດຄວາມທີ່ຜ່ານມາ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຫຸ່ນຍົນຕ່າງໆໄດ້ຖືກວິເຄາະ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີລາຄາຖືກຫຼືຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງສໍາລັບການຂຽນໂປລແກລມແລະສູດການຄິດໄລ່. ມີທາງເລືອກຫຼາຍໃນຕະຫຼາດແລ້ວ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ບໍ່ພຽງແຕ່ຄວາມຄິດເຫັນໃນປະຈຸບັນ, ແຕ່ຂໍ້ມູນຄວາມຮູ້ສຶກອື່ນໆຍັງຖືກສົ່ງໄປຫາຕົວຄວບຄຸມເພື່ອຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງແຮງດັນແລະອຸນຫະພູມຂອງລະບົບ. ຄວາມຄິດເຫັນກ່ຽວກັບການຮັບຮູ້ກະແສໄຟຟ້າແລະແຮງດັນທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງແມ່ນເປັນສິ່ງທ້າທາຍຢູ່ສະເຫມີການຄວບຄຸມມໍເຕີ. ການ​ກວດ​ສອບ​ຄໍາ​ຄຶດ​ຄໍາ​ເຫັນ​ຈາກ​ເຊັນ​ເຊີ shunts / Hall ທັງ​ຫມົດ​ເຊັນເຊີ / ສະນະແມ່ເຫຼັກໃນເວລາດຽວກັນແມ່ນບໍ່ຕ້ອງສົງໃສແມ່ນດີທີ່ສຸດ, ແຕ່ນີ້ແມ່ນຕ້ອງການຫຼາຍໃນການອອກແບບ, ແລະພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້ຕ້ອງສືບຕໍ່.

ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສູນເສຍສັນຍານແລະການລົບກວນ, ສັນຍານໄດ້ຖືກດິຈິຕອນຢູ່ໃກ້ກັບຂອບຂອງເຊັນເຊີ. ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການເກັບຕົວຢ່າງເພີ່ມຂຶ້ນ, ມີຂໍ້ຜິດພາດຂອງຂໍ້ມູນຫຼາຍຢ່າງທີ່ເກີດຈາກການເລື່ອນສັນຍານ. ການອອກແບບຕ້ອງການຊົດເຊີຍການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ໂດຍຜ່ານການ induction ແລະ algorithm ປັບ.ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ລະບົບ servo ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕ່າງໆ.

ໄດ servo ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຊັດເຈນ - ການສະຫນອງພະລັງງານແລະໄດມໍເຕີອັດສະລິຍະ

ການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ມີຟັງຊັນສະຫຼັບຄວາມໄວສູງສຸດທີ່ມີການຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະການຄວບຄຸມ servo ທີ່ຖືກຕ້ອງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ປະສົມປະສານໂມດູນພະລັງງານໂດຍນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ, ເຊິ່ງການອອກແບບແມ່ນງ່າຍຂຶ້ນຫຼາຍ.

ສະວິດ-mode power supply ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ topology ການສະຫນອງພະລັງງານແບບວົງປິດທີ່ອີງໃສ່ຕົວຄວບຄຸມ, ແລະສອງສະຫຼັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນ MOSFETs ແລະ IGBTs.ໄດເວີປະຕູແມ່ນທົ່ວໄປໃນລະບົບທີ່ນຳໃຊ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າໃນໂໝດສະຫຼັບທີ່ຄວບຄຸມແຮງດັນ ແລະກະແສໄຟຟ້າຢູ່ໃນປະຕູຂອງສະວິດເຫຼົ່ານີ້ໂດຍການຄວບຄຸມສະຖານະເປີດ/ປິດ.

ໃນການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບແລະຕົວແປງສັນຍານສາມເຟດ, ໄດເວີປະຕູອັດສະລິຍະທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ໄດເວີທີ່ມີ FETs ທີ່ມີໃນຕົວ, ແລະໄດເວີທີ່ມີຫນ້າທີ່ຄວບຄຸມປະສົມປະສານໄດ້ເກີດຂື້ນໃນກະແສທີ່ບໍ່ມີທີ່ສິ້ນສຸດ.ການອອກແບບປະສົມປະສານຂອງ FET ທີ່ມີການກໍ່ສ້າງແລະຫນ້າທີ່ເກັບຕົວຢ່າງໃນປະຈຸບັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການນໍາໃຊ້ອົງປະກອບພາຍນອກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການຕັ້ງຄ່າຕາມເຫດຜົນຂອງ PWM ແລະເປີດໃຊ້, ເທິງແລະຕ່ໍາ, ແລະການປ້ອນສັນຍານ Hall ເພີ່ມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງການອອກແບບ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການພັດທະນາງ່າຍດາຍ, ແຕ່ຍັງປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານ.

ICs ໄດເວີ servo ຍັງເຮັດໃຫ້ລະດັບການເຊື່ອມໂຍງສູງສຸດ, ແລະ ICs servo ໄດເວີທີ່ປະສົມປະສານຢ່າງສົມບູນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນເວລາການພັດທະນາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສໍາລັບການປະຕິບັດແບບເຄື່ອນໄຫວທີ່ດີເລີດຂອງລະບົບ servo.ການລວມຕົວຂັບກ່ອນ, ການຮັບຮູ້, ວົງຈອນປ້ອງກັນ ແລະຂົວພະລັງງານເຂົ້າໄປໃນຊຸດດຽວຈະຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານທັງໝົດ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບ.ລາຍຊື່ນີ້ແມ່ນແຜນວາດ servo driver IC ປະສົມປະສານຂອງ Trinamic (ADI) ຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ຫນ້າທີ່ຄວບຄຸມທັງຫມົດຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນຮາດແວ, ADC ປະສົມປະສານ, ການໂຕ້ຕອບຂອງເຊັນເຊີຕໍາແຫນ່ງ, interpolator ຕໍາແຫນ່ງ, ເຮັດວຽກຢ່າງເຕັມທີ່ແລະເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ servo ຕ່າງໆ.

 

IC driver servo ປະສົມປະສານຢ່າງເຕັມສ່ວນ, Trinamic (ADI)

ສະຫຼຸບ

ໃນລະບົບ servo ປະສິດທິພາບສູງ, ການປະມວນຜົນສັນຍານການຄວບຄຸມປະສິດທິພາບສູງ, ຄວາມຄິດເຫັນ induction ທີ່ຊັດເຈນ, ການສະຫນອງພະລັງງານແລະ motor drive ອັດສະລິຍະແມ່ນຂາດບໍ່ໄດ້. ການຮ່ວມມືຂອງອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສາມາດໃຫ້ຫຸ່ນຍົນທີ່ມີຄວາມໄວທີ່ຖືກຕ້ອງແລະການຄວບຄຸມແຮງບິດທີ່ຕອບສະຫນອງທັນທີທັນໃດໃນເວລາເຄື່ອນໄຫວໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ.ນອກເຫນືອຈາກການປະຕິບັດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ການປະສົມປະສານສູງຂອງແຕ່ລະໂມດູນຍັງໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກທີ່ສູງຂຶ້ນ.