රොබෝවරුන් තුළ කාර්යක්ෂම සර්වෝ පද්ධති

රොබෝ කර්මාන්තයේ, සර්වෝ ඩ්‍රයිව් සාමාන්‍ය මාතෘකාවකි.Industry 4.0 හි වේගවත් වෙනස සමඟ, රොබෝවරයාගේ සර්වෝ ධාවකය ද වැඩිදියුණු කර ඇත.වත්මන් රොබෝ පද්ධතියට ධාවක පද්ධතියට වැඩි අක්ෂ පාලනය කිරීමට පමණක් නොව, වඩාත් බුද්ධිමත් කාර්යයන් ඉටු කිරීමට අවශ්‍ය වේ.

බහු-අක්ෂ කාර්මික රොබෝවක ක්රියාකාරිත්වයේ සෑම නෝඩයකම, සැකසීම් හැසිරවීම වැනි කාර්යයන් සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා එය ත්‍රිමාණවල විවිධ විශාලත්වයන්හි බලවේග භාවිතා කළ යුතුය. මෝටර්ස්රොබෝවේ ඇතනිශ්චිත ලක්ෂ්‍යවලදී විචල්‍ය වේගය සහ ව්‍යවර්ථය සැපයීමට හැකියාව ඇති අතර, පාලකය ඒවා විවිධ අක්ෂ ඔස්සේ චලනය සම්බන්ධීකරණය කිරීමට භාවිතා කරයි, නිවැරදි ස්ථානගත කිරීම සක්‍රීය කරයි.රොබෝවරයා හැසිරවීමේ කාර්යය සම්පූර්ණ කිරීමෙන් පසු, රොබෝ අත එහි මුල් ස්ථානයට ගෙන යන අතරම මෝටරය ව්‍යවර්ථය අඩු කරයි.

ඉහළ කාර්ය සාධන පාලන සංඥා සැකසීම, නිරවද්‍ය ප්‍රේරක ප්‍රතිපෝෂණ, බල සැපයුම් සහ බුද්ධිමත් වලින් සමන්විත වේමෝටර් ධාවකයන්, මෙම ඉහළ කාර්යක්ෂම සර්වෝ පද්ධතියනවීන ආසන්න-ක්ෂණ ප්‍රතිචාර නිරවද්‍ය වේගය සහ ව්‍යවර්ථ පාලනය සපයයි.

අධිවේගී තත්‍ය කාලීන සර්වෝ ලූප් පාලනය - සංඥා සැකසීම සහ ප්‍රේරක ප්‍රතිපෝෂණ පාලනය කිරීම

සර්වෝ ලූපයේ අධිවේගී ඩිජිටල් තත්‍ය කාලීන පාලනය සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ පදනම ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කිරීමෙන් වෙන් කළ නොහැක.වඩාත් සුලභ ත්‍රි-අදියර විද්‍යුත් ක්‍රියාත්මක රොබෝ මෝටරය උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, PWM ත්‍රි-අදියර ඉන්වර්ටරයක් ​​අධි-සංඛ්‍යාත ස්පන්දන වෝල්ටීයතා තරංග ආකෘති ජනනය කරන අතර මෙම තරංග ආකෘති මෝටරයේ තුන්-අදියර දඟර වලට ස්වාධීන අවධිවල ප්‍රතිදානය කරයි.බල සංඥා තුනෙන්, මෝටර් භාරයේ වෙනස්කම් සංවේදනය, ඩිජිටල්කරණය සහ ඩිජිටල් ප්‍රොසෙසරය වෙත යවන වත්මන් ප්‍රතිපෝෂණයට බලපායි.ඉන්පසුව ඩිජිටල් ප්‍රොසෙසරය මඟින් ප්‍රතිදානය තීරණය කිරීම සඳහා අධිවේගී සංඥා සැකසුම් ඇල්ගොරිතම සිදු කරයි.

මෙහිදී ඩිජිටල් ප්රොසෙසරයේ ඉහළ කාර්යසාධනය පමණක් අවශ්ය නොවේ, නමුත් බල සැපයුම සඳහා දැඩි සැලසුම් අවශ්යතා ද ඇත.අපි මුලින්ම ප්‍රොසෙසර කොටස බලමු. මූලික පරිගණන වේගය ස්වයංක්‍රීය උත්ශ්‍රේණිගත කිරීම් වල වේගයට අනුකූල විය යුතුය, එය තවදුරටත් ගැටළුවක් නොවේ.සමහර මෙහෙයුම් පාලන චිප්ප්‍රොසෙසර හරය සමඟ මෝටර් පාලනය සඳහා අවශ්‍ය A/D පරිවර්තක, පිහිටුම්/වේග හඳුනාගැනීමේ ගුණක කවුන්ටර, PWM උත්පාදක යනාදිය ඒකාබද්ධ කරන්න, එය සර්වෝ පාලන ලූපයේ නියැදීමේ කාලය බෙහෙවින් කෙටි කරන අතර තනි චිපයකින් සාක්ෂාත් වේ. එය ස්ථාන, වේගය සහ ධාරාව යන ලූප තුනක ස්වයංක්‍රීය ත්වරණ සහ අඩුකිරීම් පාලනය, ගියර් සමමුහුර්තකරණ පාලනය සහ ඩිජිටල් වන්දි පාලනය භාවිතා කරයි.

ප්‍රවේග සංග්‍රහය, ත්වරණය පෝෂණය, පහත් පෙරහන සහ ගිලිහී යාම වැනි පාලන ඇල්ගොරිතම ද තනි චිපයක් මත ක්‍රියාත්මක වේ.ප්‍රොසෙසරයේ තේරීම මෙහි නැවත සිදු නොවේ. පසුගිය ලිපිවලදී, විවිධ රොබෝ යෙදුම්, එය අඩු වියදම් යෙදුමක් හෝ ක්‍රමලේඛන සහ ඇල්ගොරිතම සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා සහිත යෙදුමක් ද යන්න විශ්ලේෂණය කර ඇත. වෙළඳපොලේ දැනටමත් බොහෝ තේරීම් තිබේ. වාසි වෙනස්.

වත්මන් ප්‍රතිපෝෂණය පමණක් නොව, පද්ධතියේ වෝල්ටීයතාවයේ සහ උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම් නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා අනෙකුත් සංවේදී දත්ත ද පාලකය වෙත යවනු ලැබේ. අධි-විභේදන ධාරාව සහ වෝල්ටීයතා සංවේදක ප්‍රතිපෝෂණය සැමවිටම අභියෝගයක් වී ඇතමෝටර් පාලනය. සියලුම shunts/Hall sensors වෙතින් ප්‍රතිපෝෂණ හඳුනා ගැනීම/ චුම්බක සංවේදක එකවරම හොඳම වේ, නමුත් මෙය නිර්මාණය සඳහා ඉතා ඉල්ලුමක් ඇති අතර, පරිගණක බලය දිගටම පවත්වා ගත යුතුය.

ඒ සමගම, සංඥා අහිමි වීම සහ බාධා කිරීම් වලක්වා ගැනීම සඳහා, සංඥාව සංවේදකයේ කෙළවර අසල ඩිජිටල්කරණය කර ඇත. නියැදීමේ වේගය වැඩි වන විට, සංඥා ප්ලාවිතය නිසා ඇති වන බොහෝ දත්ත දෝෂ තිබේ. නිර්මාණයට ප්‍රේරණය සහ ඇල්ගොරිතම ගැලපීම හරහා මෙම වෙනස්කම් සඳහා වන්දි ගෙවීමට අවශ්‍ය වේ.විවිධ තත්වයන් යටතේ සර්වෝ පද්ධතිය ස්ථායීව සිටීමට මෙය ඉඩ සලසයි.

විශ්වසනීය සහ නිරවද්‍ය සර්වෝ ඩ්‍රයිව් - බල සැපයුම සහ බුද්ධිමත් මෝටර් ධාවකය

ස්ථායී අධි-විභේදන පාලන බලය විශ්වාසදායක සහ නිවැරදි සර්වෝ පාලනයක් සහිත අතිශය අධිවේගී ස්විචින් කාර්යයන් සහිත බල සැපයුම්. වර්තමානයේ බොහෝ නිෂ්පාදකයින් විසින් නිර්මාණය කිරීමට වඩාත් පහසු වන අධි-සංඛ්‍යාත ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් බල මොඩියුල ඒකාබද්ධ කර ඇත.

ස්විච් මාදිලියේ බල සැපයුම් පාලක මත පදනම් වූ සංවෘත-ලූප් බල සැපයුම් ස්ථලකයක් තුළ ක්‍රියාත්මක වන අතර, බහුලව භාවිතා වන බල ස්විච දෙකක් වන්නේ බල MOSFET සහ IGBT ය.සක්‍රිය/ අක්‍රිය තත්ත්වය පාලනය කිරීම මගින් මෙම ස්විචවල ගේට්ටු මත වෝල්ටීයතාවය සහ ධාරාව නියාමනය කරන ස්විච් මාදිලියේ බල සැපයුම් භාවිතා කරන පද්ධතිවල ගේට් ධාවක බහුලව දක්නට ලැබේ.

ස්විච් මාදිලියේ බල සැපයුම් සහ ත්‍රි-ෆේස් ඉන්වර්ටර් සැලසුම් කිරීමේදී, විවිධ ඉහළ ක්‍රියාකාරී ස්මාර්ට් ගේට් රියදුරන්, ගොඩනඟන ලද FET සහිත රියදුරන් සහ ඒකාබද්ධ පාලන ක්‍රියාකාරකම් සහිත රියදුරන් නිමක් නැති ප්‍රවාහයකින් මතු වේ.ගොඩනඟන ලද FET හි ඒකාබද්ධ සැලසුම සහ වත්මන් නියැදීමේ කාර්යය බාහිර සංරචක භාවිතය බෙහෙවින් අඩු කළ හැකිය. PWM හි තාර්කික වින්‍යාසය සහ සක්‍රීය, ඉහළ සහ පහළ ට්‍රාන්සිස්ටර සහ හෝල් සංඥා ආදානය නිර්මාණයේ නම්‍යශීලී බව විශාල ලෙස වැඩි කරයි, එය සංවර්ධන ක්‍රියාවලිය සරල කරනවා පමණක් නොව, බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාවද වැඩි දියුණු කරයි.

සර්වෝ ඩ්‍රයිවර් අයිසී ද ඒකාබද්ධ කිරීමේ මට්ටම උපරිම කරන අතර, සර්වෝ පද්ධතිවල විශිෂ්ඨ ගතික ක්‍රියාකාරීත්වය සඳහා සංවර්ධන කාලය බෙහෙවින් කෙටි කිරීමට පූර්ණ ඒකාබද්ධ සර්වෝ ඩ්‍රයිවර් අයිසීවලට හැකිය.පෙර රියදුරු, සංවේදනය, ආරක්ෂණ පරිපථ සහ බල පාලම එක් පැකේජයකට ඒකාබද්ධ කිරීම සමස්ත බලශක්ති පරිභෝජනය සහ පද්ධති පිරිවැය අවම කරයි.මෙහි ලැයිස්තුගත කර ඇත්තේ Trinamic (ADI) හි සම්පුර්ණ ඒකාබද්ධ සර්වෝ ධාවක IC බ්ලොක් රූප සටහනයි, සියලුම පාලන ක්‍රියාකාරකම් දෘඩාංග, ඒකාබද්ධ ADC, පිහිටුම් සංවේදක අතුරුමුහුණත, ස්ථාන අන්තර්පොලේටරය, සම්පුර්ණයෙන්ම ක්‍රියාත්මක වන අතර විවිධ සර්වෝ යෙදුම් සඳහා සුදුසු වේ.

 

සම්පුර්ණයෙන්ම ඒකාබද්ධ වූ සර්වෝ ධාවක IC, Trinamic (ADI)

සාරාංශය

ඉහළ කාර්යක්ෂම සර්වෝ පද්ධතියක් තුළ, ඉහළ කාර්ය සාධන පාලන සංඥා සැකසීම, නිරවද්‍ය ප්‍රේරක ප්‍රතිපෝෂණ, බල සැපයුම සහ බුද්ධිමත් මෝටර් ධාවකය අත්‍යවශ්‍ය වේ. ඉහළ කාර්ය සාධන උපාංගවල සහයෝගීතාවය මඟින් රොබෝවරයාට නියම වේලාවට චලනය වන විට ක්ෂණිකව ප්‍රතිචාර දක්වන නිවැරදි වේගය සහ ව්‍යවර්ථ පාලනයක් ලබා දිය හැකිය.ඉහළ කාර්ය සාධනයට අමතරව, එක් එක් මොඩියුලයේ ඉහළ ඒකාබද්ධතාවය අඩු පිරිවැයක් සහ ඉහළ කාර්ය සාධනයක් ද සපයයි.