"Servo" Servo inglés - el significado del griego "esclavo". La gente quiere utilizar el "mecanismo servo" como una herramienta domesticada y útil, sujeta a los requisitos de la señal de control. Antes de que llegue la señal, no se moverá; después de que llegue la señal, se encenderá inmediatamente; cuando la señal desaparece, puede detenerse inmediatamente. Debido a su rendimiento de "servoesclavo", se le llama - sistema de control de servo.
Definición de servo:
(1)Servo sistema: Un sistema de control automático que cambia la salida de un objeto como la posición, orientación, estado y momento de un objeto y puede seguir cualquier cambio en la cantidad de entrada (o un valor dado).
(2) En un sistema de control automático, un sistema que puede responder a una señal de control con un cierto grado de precisión se llama sistema seguidor, también llamado sistema servo. Para garantizar la precisión de esta respuesta instantánea, generalmente existe una comparación de retroalimentación del sensor de posición, velocidad y par, también conocida como control de bucle cerrado.
La tarea principal del servo es amplificar, transformar y controlar la potencia de acuerdo con los requisitos del comando de control, de modo que el control de bucle cerrado del par, la velocidad y la posición de la salida del dispositivo de conducción sea muy flexible y conveniente. .
En pocas palabras, la posición, el tiempo y la fuerza del sistema de movimiento son 鈥 渙 orientados 鈥 en todo momento, en qué momento y en qué posición, y cuánta fuerza se emite en esta posición se llama servocontrol.
Entre ellos, si el sistema de movimiento es impulsado por un motor, entonces la posición del motor corresponde a la entrada de corriente de trabajo del motor, que es el problema que debe resolver el sistema de servocontrol. En qué posición, cuánto voltaje y corriente (incluida la fase) se ingresa al motor, este control de bucle de posición llamado y bucle de corriente. La cantidad de cambio de posición a lo largo del tiempo es el bucle de velocidad y el cambio en el bucle de velocidad es la aceleración y el tirón. De la física sabemos que la aceleración corresponde a la fuerza (como la aceleración gravitacional G), y la fuerza de salida del motor es impulsada por el voltaje de entrada (incluida la fase), luego de la entrada del motor es el bucle de corriente = fuerza, de el motor La retroalimentación del sensor es aceleración = fuerza. A través de la retroalimentación al sensor en el motor, la información de posición y aceleración se obtiene y se compara con la entrada de control para formar un sistema de servocontrol de circuito cerrado.
Un codificador rotatorio es un sensor de posición rotatorio que emite una señal de pulso incremental (que representa un cambio de posición) o una señal de posición angular de un valor absoluto. La primera derivada de esta señal para el tiempo es la velocidad y la segunda derivada es la aceleración. Por lo tanto, los codificadores rotativos son la mejor opción de sensor de retroalimentación para servosistemas.
El motor es el actuador de movimiento más utilizado. El controlador del motor tiene control de bucle cerrado de posición, velocidad y par. Se llama 鈥 渟 motor ervo 鈥 . El servomotor de uso común es un motor síncrono de imán permanente de CA y, a veces, el motor síncrono de imán permanente de CA se denomina servomotor.
Motor síncrono de imán permanente CA:
Es decir, el rotor está hecho de material de imán permanente, por lo que después de la rotación, a medida que cambia el campo magnético giratorio del estator del motor, el rotor también cambia la velocidad de la frecuencia de respuesta y la velocidad del rotor = la fuerza magnética del estator empujando la velocidad, por lo que se llama "síncrono". Los motores síncronos de imanes permanentes de CA están equipados con codificadores para sus requisitos de sincronización. Estos codificadores no solo proporcionan señales de posición angular (como señales de pulso incrementales o señales digitales absolutas), sino que también proporcionan cambios de posición del rotor. Señales de fase (como UVW o señales C, D de seno y coseno de una sola vuelta), señales de posición angular como retroalimentación de bucle cerrado de posición y velocidad, y señales de conmutación del rotor para retroalimentación de bucle cerrado de la entrada de empuje de par de bucle de corriente del motor a obtener la rotación del rotor sincrónica. Por lo tanto, el motor síncrono de imán permanente de CA ha obtenido la característica de "servo" naturalmente debido a la adición directa del codificador, la información de retroalimentación de la posición, velocidad y par, y el control de bucle cerrado.
De hecho, no solo los motores síncronos de imán permanente de CA pueden tener características servo, los motores asíncronos de CA a través de sus controladores (inversores) y la retroalimentación del sensor (como los codificadores), también pueden ser comandados por el controlador para lograr la posición, la velocidad e incluso el par de salida. El control de bucle cerrado y la respuesta de seguimiento también pueden lograr las características del sistema "servo".
Si se puede llamar "servo" es si su respuesta de seguimiento y precisión de control en términos de posición, velocidad y fuerza de salida pueden cumplir con los requisitos de uso, y no depende del actuador de motor que se utilice.
Bajo la premisa de desarrollar la tecnología de conversión de frecuencia, el servocontrolador tiene una tecnología de control y un algoritmo de operación más precisos que la conversión de frecuencia general en el lazo de corriente, lazo de velocidad y lazo de posición dentro del variador. También es más potente que el inversor tradicional. Muchos, el punto principal es hacer un control de posición preciso. La velocidad y la posición están controladas por los comandos enviados por el controlador host (por supuesto, hay algunas conversiones de frecuencia: el controlador integra la unidad de control o establece directamente los parámetros de posición y velocidad en el variador mediante comunicación de bus o tarjeta PG ) Los algoritmos internos del variador y los cálculos más rápidos y precisos y la electrónica de mejor rendimiento lo hacen superior al convertidor de frecuencia.
El controlador de frecuencia variable y el motor forman un control de bucle abierto del control de cambio de velocidad, y el motor paso a paso y el controlador forman un control de bucle abierto de un cambio de posición (paso) si un sensor (por ejemplo, se agrega un código a la variable sistema de motor de frecuencia o el sistema de motor paso a paso) Por lo tanto, un controlador de comando externo (como un PLC o una tarjeta de control integrada en el controlador del motor) también puede lograr un bucle cerrado doble de posición y velocidad, y al mismo tiempo garantizar la respuesta de la fuerza de salida del motor y detener el posicionamiento. Un sistema de control "servo".
El sistema de servocontrol no es solo un motor actuador de movimiento, sino también un sistema de transmisión mecánica, como una caja de cambios, un tornillo de empuje, una transmisión por engranajes, etc. Estos sistemas de transmisión mecánica tienen errores de mecanizado y ensamblaje, además de tener cambios de temperatura y desgaste. Errores causados por otros factores ambientales en el sitio, para evitar la influencia de la precisión del control causada por estos errores, a veces se agregan sensores al terminal de movimiento como información de posición de retroalimentación e información de velocidad al sistema de servocontrol para corregir el error. Dicho método de control se denomina control de "bucle cerrado completo", como la adición de un codificador lineal o un codificador rotatorio. Para garantizar la precisión a largo plazo del control de posición, es necesario agregar un sensor de posición cero o un codificador de valor absoluto de posición terminal en el sistema de ejecución de control. El codificador de valor absoluto no tiene que preocuparse debido a la codificación única de cada posición mecánica en el sensor. La señal se ve afectada por interferencias externas y la información de posición después de un corte de energía se pierde.
Ya sea un motor síncrono de imán permanente de CA (también conocido como servomotor directamente) o actuadores mecánicos como el motor de frecuencia variable y el motor paso a paso, debe ser corregido por el controlador, el sistema de transmisión mecánica y el sensor terminal para formar un "Servo" completo sistema de control. La precisión de control (precisión de posición y respuesta de tiempo de seguimiento) del servo sistema se compone de motor actuador, controlador de motor, ejecución de transmisión mecánica, controlador total del sistema, etc., y los requisitos intrínsecos del motor síncrono de imán permanente de CA y el controlador debido a sus requisitos de "sincronización". Diseñado con la mayor precisión de servocontrol. Sin embargo, para garantizar la precisión del control y la confiabilidad del control del terminal de ejecución de movimiento, es necesario equilibrar la precisión del sistema de transmisión mecánica con la precisión y confiabilidad del sensor de posición final (como un codificador absoluto).
Por ejemplo, el control de bucle cerrado del elevador de la cabina del ascensor, el codificador se ha instalado en el host de elevación del ascensor (como ERN1387 de HEIDENHAIN, Alemania), proporcionando señales incrementales de seno y coseno A, B, 2048 ciclos de pulso por semana, mientras proporciona una sola señal de seno y coseno C y D de un ciclo, las señales de seno y coseno C y D de un solo círculo se dividen por posición aproximada, lo que puede proporcionar la información de conmutación del motor UVW; y las señales de seno y coseno de 2048 ciclos por semana van más allá. Subdivide para obtener cambios de posición de alta resolución. Esta información de cambio de posición de alta resolución se utiliza principalmente para cálculos de aceleración a corto plazo. Debido a que se necesita una retroalimentación de aceleración precisa cuando la variable de tiempo es pequeña, es necesario comparar más información de cambio posicional, lo que requiere una resolución muy alta del codificador y una precisión posicional precisa, lo que garantiza una retroalimentación de aceleración precisa para controlar la corriente de entrada del motor.
Sin embargo, debido al error mecánico en el sistema mecánico del elevador, el elevador aún necesita ser retroalimentado por el sensor de nivelación externo cuando cada capa se detiene, de modo que se pueda obtener un posicionamiento preciso, por ejemplo, usando un fotoeléctrico de nivel plano. conmutador, o directamente usando un codificador multivuelta absoluto de capa plana. Para formar un servo sistema de circuito cerrado con precisión de posición.
De hecho, el codificador requerido por el servo sistema puede tener dos (o solo uno), uno está en el extremo de alta velocidad del motor, para la conmutación y retroalimentación de aceleración del motor, esta retroalimentación ingresa al controlador del motor, lo que determina la conmutación de la corriente de control del motor. Con el tamaño (anillo de torsión), el otro es para un posicionamiento preciso del extremo de baja velocidad del terminal de posición. Los codificadores del lado del motor requieren alta resolución; los codificadores incrementales de alta resolución se utilizan a menudo para obtener variaciones finas en la aceleración; mientras que los codificadores en terminales de movimiento requieren una posición precisa y confiable, los codificadores multivuelta de uso común (también útiles como escala lineal).
Si solo se usa un codificador (por ejemplo, solo el codificador del extremo del motor), entonces es necesario confiar en la alta precisión de la parte de transmisión mecánica en posición, y la transmisión mecánica de alta precisión actual está casi en manos de los japoneses y fabricantes alemanes. monopolio. Agregar un sensor (codificador) al terminal es una forma de evitar este monopolio.
En el sistema de control del inversor, dado que no se requiere la señal de conmutación del motor, el codificador se puede montar directamente en el terminal de movimiento, también llamado extremo de baja velocidad.
Tenemos dos conceptos, uno es el sistema servo y el otro es el servomotor. Estos dos no son el mismo concepto. El servomotor es un actuador especial. Su diseño de accionamiento del motor es un control de bucle cerrado de la posición, la velocidad y el par desde el principio, pero el motor no es parte del actuador, no representa el servo sistema completo.
¿Se puede llamar al control de bucle cerrado un sistema servo? No, pero la garantía de un control rápido y precisión en la precisión del espacio (posición) y la respuesta en el tiempo. Sin embargo, la precisión del seguimiento "rápido" y la posición es relativa, siempre habrá una cierta desviación, que también es una de las características del servo. El servo real es eliminar la influencia de esta desviación en el resultado del control.
La gente que vio este objeto también vio：
Productos que quizás le interesen
：
