Sistemi Servo Effiċjenti fir-Robots

Fl-industrija tar-robotika, servo drives huma suġġett komuni.Bil-bidla aċċellerata tal-Industrija 4.0, is-servo drive tar-robot ġie aġġornat ukoll.Is-sistema tar-robot attwali mhux biss teħtieġ li s-sistema tas-sewqan tikkontrolla aktar assi, iżda wkoll biex tikseb funzjonijiet aktar intelliġenti.

F'kull nodu fit-tħaddim ta 'robot industrijali b'ħafna assi, trid tuża forzi ta 'kobor differenti fi tliet dimensjonijiet biex tlesti ħidmiet bħall-immaniġġjar tas-sett. Il-muturifil-robot humakapaċi jipprovdu veloċità varjabbli u torque f'punti preċiżi, u l-kontrollur jużahom biex jikkoordina l-moviment tul assi differenti, li jippermetti pożizzjonament preċiż.Wara li r-robot itemm il-kompitu tal-immaniġġjar, il-mutur inaqqas it-torque filwaqt li jirritorna d-driegħ robotiku għall-pożizzjoni inizjali tiegħu.

Magħmul minn proċessar ta 'sinjal ta' kontroll ta 'prestazzjoni għolja, feedback induttiv preċiż, provvisti ta' enerġija, u intelliġentidrives bil-mutur, din is-sistema servo b'effiċjenza għoljajipprovdi rispons sofistikat kważi istantanju ta 'veloċità preċiża u kontroll tat-torque.

Kontroll tal-linja servo b'veloċità għolja f'ħin reali — proċessar ta 'sinjal ta' kontroll u feedback induttiv

Il-bażi għar-realizzazzjoni ta 'kontroll diġitali f'ħin reali b'veloċità għolja ta' servo loop hija inseparabbli mill-aġġornament tal-proċess tal-manifattura tal-mikroelettronika.Meta tieħu l-aktar mutur komuni ta 'robot bi tliet fażijiet imħaddem bl-elettriku bħala eżempju, inverter bi tliet fażijiet PWM jiġġenera forom tal-mewġ ta' vultaġġ pulsat ta 'frekwenza għolja u joħroġ dawn il-forom tal-mewġ fil-koljaturi trifasi tal-mutur f'fażijiet indipendenti.Mit-tliet sinjali tal-enerġija, il-bidliet fit-tagħbija tal-mutur jaffettwaw il-feedback kurrenti li jiġi ntħoss, diġitalizzat, u mibgħut lill-proċessur diġitali.Il-proċessur diġitali mbagħad iwettaq algoritmi tal-ipproċessar tas-sinjali b'veloċità għolja biex jiddetermina l-output.

Mhux biss il-prestazzjoni għolja tal-proċessur diġitali hija meħtieġa hawn, iżda hemm ukoll rekwiżiti stretti tad-disinn għall-provvista tal-enerġija.Ejja nħarsu lejn il-parti tal-proċessur l-ewwel. Il-veloċità tal-kompjuters tal-qalba għandha tlaħħaq mal-pass tal-aġġornamenti awtomatizzati, li m'għadhiex problema.Xi ċipep tal-kontroll tal-operatjintegraw konvertituri A/D, counters multiplikatur ta 'sejbien ta' pożizzjoni/veloċità, ġeneraturi PWM, eċċ meħtieġa għall-kontroll tal-mutur mal-qalba tal-proċessur, li tqassar ħafna l-ħin tal-kampjunar tal-linja ta 'kontroll servo u hija realizzata b'ċippa waħda. Jadotta kontroll awtomatiku ta 'aċċelerazzjoni u deċelerazzjoni, kontroll tas-sinkronizzazzjoni tal-ger, u kontroll ta' kumpens diġitali ta 'tliet loops ta' pożizzjoni, veloċità u kurrent.

Algoritmi ta 'kontroll bħal veloċità feedforward, aċċelerazzjoni feedforward, filtrazzjoni low-pass, u filtrazzjoni sag huma wkoll implimentati fuq ċippa waħda.L-għażla tal-proċessur mhux se tiġi ripetuta hawn. Fl-artikoli preċedenti, ġew analizzati diversi applikazzjonijiet robotiċi, kemm jekk hija applikazzjoni bi prezz baxx jew applikazzjoni b'rekwiżiti għoljin għall-ipprogrammar u l-algoritmi. Diġà hemm ħafna għażliet fis-suq. Il-vantaġġi differenti.

Mhux biss il-feedback kurrenti, iżda dejta oħra sensata tintbagħat ukoll lill-kontrollur biex jittraċċa l-bidliet fil-vultaġġ u t-temperatura tas-sistema. Ir-rispons ta 'sensing ta' kurrent u vultaġġ b'riżoluzzjoni għolja dejjem kien sfida fihakontroll tal-mutur. Tiskopri rispons mis-shunts/sensuri Hall kollha/sensuri manjetiċi fl-istess ħin huwa bla dubju l-aħjar, iżda dan huwa impenjattiv ħafna fuq id-disinn, u l-qawwa tal-kompjuter jeħtieġ li tlaħħaq.

Fl-istess ħin, sabiex jiġi evitat it-telf tas-sinjal u l-interferenza, is-sinjal huwa diġitalizzat ħdejn it-tarf tas-sensor. Hekk kif ir-rata tal-kampjunar tiżdied, hemm ħafna żbalji tad-dejta kkawżati minn drift tas-sinjal. Id-disinn jeħtieġ li jikkumpensa għal dawn il-bidliet permezz ta 'induzzjoni u aġġustament tal-algoritmu.Dan jippermetti li s-sistema servo tibqa 'stabbli taħt kundizzjonijiet varji.

Servo drive affidabbli u preċiż — provvista ta 'enerġija u drive intelliġenti bil-mutur

Provvisti ta 'enerġija b'funzjonijiet ta' swiċċjar ta 'veloċità ultra-għolja b'qawwa ta' kontroll stabbli b'riżoluzzjoni għolja affidabbli u kontroll servo preċiż. Fil-preżent, ħafna manifatturi integraw moduli ta 'enerġija li jużaw materjali ta' frekwenza għolja, li huma ħafna aktar faċli biex jiġu ddisinjati.

Provvisti ta 'enerġija b'modalità ta' swiċċ joperaw f'topoloġija ta 'provvista ta' enerġija b'ċirku magħluq ibbażat fuq kontrollur, u żewġ swiċċijiet tal-enerġija użati b'mod komuni huma MOSFETs tal-enerġija u IGBTs.Is-sewwieqa tal-bieb huma komuni f'sistemi li jimpjegaw provvisti ta 'enerġija b'mod ta' swiċċ li jirregolaw il-vultaġġ u l-kurrent fuq il-gradi ta 'dawn is-swiċċijiet billi jikkontrollaw l-istat ON/OFF.

Fid-disinn ta 'provvisti ta' enerġija b'mod ta 'swiċċ u inverters bi tliet fażijiet, diversi sewwieqa ta' gate intelliġenti ta 'prestazzjoni għolja, sewwieqa b'FETs built-in, u sewwieqa b'funzjonijiet ta' kontroll integrati joħorġu fi fluss bla tarf.Id-disinn integrat tal-FET inkorporat u l-funzjoni tal-kampjunar kurrenti jistgħu jnaqqas ħafna l-użu ta 'komponenti esterni. Il-konfigurazzjoni loġika ta 'PWM u tippermetti, transistors ta' fuq u t'isfel, u input tas-sinjal Hall iżid ħafna l-flessibilità tad-disinn, li mhux biss tissimplifika l-proċess ta 'żvilupp, iżda ttejjeb ukoll l-Effiċjenza tal-Enerġija.

Servo driver ICs jimmassimizzaw ukoll il-livell ta 'integrazzjoni, u servo driver ICs integrati bis-sħiħ jistgħu jqassru ħafna l-ħin ta' żvilupp għal prestazzjoni dinamika eċċellenti ta 'sistemi servo.L-integrazzjoni tas-sewwieq ta 'qabel, is-sensing, iċ-ċirkwiti ta' protezzjoni u l-pont tal-enerġija f'pakkett wieħed jimminimizza l-konsum ġenerali tal-enerġija u l-ispiża tas-sistema.Elenkat hawn huwa d-dijagramma tal-blokka IC tas-servo driver integrata bis-sħiħ ta 'Trinamic (ADI), il-funzjonijiet kollha ta' kontroll huma implimentati f'ħardwer, ADC integrat, interface tas-sensorju tal-pożizzjoni, interpolatur tal-pożizzjoni, kompletament funzjonali u adattat għal diversi applikazzjonijiet servo.

 

Servo driver integrat bis-sħiħ IC, Trinamic (ADI)

sommarju

F'sistema servo b'effiċjenza għolja, l-ipproċessar tas-sinjali ta 'kontroll ta' prestazzjoni għolja, feedback preċiż ta 'induzzjoni, provvista ta' enerġija u drive intelliġenti tal-mutur huma indispensabbli. Il-kooperazzjoni ta 'apparati ta' prestazzjoni għolja tista 'tipprovdi lir-robot b'veloċità preċiża u kontroll tat-torque li jirrispondi b'mod istantanju waqt il-moviment f'ħin reali.Minbarra prestazzjoni ogħla, l-integrazzjoni għolja ta 'kull modulu tipprovdi wkoll spiża aktar baxxa u effiċjenza ogħla tax-xogħol.