Le contrôle de mouvement est l'un des noyaux dans le domaine du contrôle industriel, qui joue un rôle énorme dans l'impression, l'emballage, l'assemblage et d'autres scénarios industriels. Le contrôle de mouvement provient du contrôle du moteur, la tâche du contrôle du moteur est de contrôler un couple moteur unique, la vitesse, la position et d'autres paramètres, de sorte que le moteur effectue l'action spécifiée. Le contrôle de mouvement est basé sur le contrôle du moteur pour obtenir le contrôle de plusieurs moteurs, le système de contrôle de mouvement coordonne automatiquement plusieurs moteurs pour effectuer le mouvement spécifié. L'application d'un système de contrôle de mouvement complexe et précis réduit non seulement considérablement le coût de production, mais réduit également l'apparition d'erreurs de fonctionnement dans le traitement et améliore la qualité des produits. De nos jours, avec le développement rapide de la technologie d'automatisation de la production industrielle, une variété de systèmes de contrôle de mouvement sont largement utilisés dans l'industrie logistique et les grandes chaînes de montage.
Le bras de robot qui apparaît fréquemment dans notre vision est le maillon le plus critique du système de contrôle de mouvement pour aider la production industrielle. À l'heure actuelle, le bras de robot le plus avancé au monde possède 7 articulations sans engrenage, chaque moteur entraînant un mouvement d'articulation. Lorsque le manipulateur est en fonctionnement normal, le système de contrôle de mouvement coordonne sept moteurs en même temps, de sorte que le manipulateur peut facilement saisir des objets à n'importe quelle position dans l'espace. Non seulement cela, il peut remplir d'autres fonctions complexes, il peut même aider les gens à nettoyer ou à jouer d'un instrument.
Il y a quelques années, les robots balayeurs ont explosé sur Internet en tant qu'incarnation du contrôle du mouvement. Le système de contrôle de mouvement entraînera le moteur pour effectuer différentes actions, afin que le robot puisse accomplir la tâche efficacement. En usine, le bras du robot est largement utilisé dans la chaîne de montage, dans la chaîne de montage de la fabrication automobile, le bras du robot peut facilement soulever des dizaines de kilogrammes voire des centaines de kilogrammes de pièces pour terminer le soudage et l'assemblage. Nous pouvons voir que les systèmes de contrôle de mouvement ne sont pas seulement utilisés dans l'industrie, mais aussi dans nos vies.
Afin de comprendre le système de contrôle de mouvement, il est nécessaire de se concentrer sur les exécuteurs de la commande de mouvement - le moteur. La plupart des moteurs utilisés dans le système de contrôle de mouvement sont des moteurs pas à pas et des servomoteurs. Le Xiaobian suivant présentera brièvement les deux types de moteurs.
Moteur 1 pas
Le moteur pas à pas peut transformer le signal d'impulsion d'entrée en déplacement angulaire, dans le fonctionnement normal du moteur pas à pas, la vitesse du moteur, la position, la vitesse plus ou moins dépend uniquement de la fréquence et du nombre de signaux d'impulsion, et n'est pas affecté par le changement de charge . Lorsque le pilote du moteur pas à pas reçoit un signal d'impulsion, il entraîne le moteur pas à pas pour qu'il tourne à un angle fixe dans la direction définie. Cela s'appelle "step Angle", et sa rotation se fait pas à pas, une étape à la fois, et c'est là que le moteur stepson tire son nom.
2 Servomoteur
Le servomoteur convertit le signal électrique reçu en sortie de déplacement angulaire sur l'arbre du moteur. Le pilote du servomoteur contrôle l'électricité triphasée pour former un champ électromagnétique, et le rotor tourne sous l'action du champ magnétique. L'encodeur du servomoteur renvoie le signal au pilote, et le pilote ajuste l'angle de rotation du rotor en fonction de la comparaison entre la valeur de retour et la valeur cible.
Comparaison de deux types de moteurs
1. Différentes méthodes de contrôle
Le moteur pas à pas adopte un contrôle en boucle ouverte, le servomoteur adopte un contrôle en boucle fermée, la différence entre les deux méthodes de contrôle est que le contrôle en boucle fermée comparera la valeur cible et la valeur réelle, ajustera la position du moteur, par rapport à la précision de contrôle de le servomoteur est meilleur que le moteur pas à pas.
2. Précision de contrôle différente
Plus le moteur pas à pas a de phases, plus sa précision sera élevée. Le moteur à phases {{0}} a un faible coût, mais les vibrations sont importantes à basse vitesse et le couple chute rapidement à haute vitesse. Le moteur à phase 5- a de petites vibrations et de bonnes performances à grande vitesse, ce qui est 30 à 50 % supérieur à la vitesse du moteur à phase 2-, et peut même remplacer le servomoteur dans certaines occasions. Le servomoteur a son propre encodeur, plus l'échelle de l'encodeur est grande, plus la précision est élevée. En général, la précision du servomoteur est équivalente à l'angle de pas de 0,036 degrés du moteur pas à pas, bien sûr, il n'y a pas un si petit angle de pas du moteur pas à pas, l'angle de pas du moteur pas à pas général est de 1,8, ce qui précède est juste une métaphore, ainsi, dans la mise en œuvre du contrôle de mouvement de haute précision, les performances du servomoteur bien au-delà du moteur pas à pas.
3. Différentes caractéristiques basse fréquence
Contrairement aux servomoteurs, les moteurs pas à pas utilisent la technologie d'amortissement ou la technologie de subdivision pour surmonter le phénomène de vibration à basse vitesse à basse vitesse. Le moteur pas à pas à basse vitesse est toujours sujet au phénomène de vibration, et le servomoteur, peu importe à haute vitesse ou à basse vitesse, n'apparaîtra pas de phénomène de vibration.
4. Différentes performances sportives
Moteur pas à pas pour le contrôle en boucle ouverte, la fréquence de démarrage est trop élevée ou la charge est trop importante pour provoquer facilement le phénomène de perte de pas, la vitesse d'arrêt est trop élevée, le phénomène de dépassement facile, le servomoteur pour le contrôle en boucle fermée, le servomoteur peut échantillonner directement le retour Le signal de la boucle de vitesse interne et de la boucle de position formée par l'encodeur du moteur n'apparaîtra généralement pas comme un phénomène de perte de pas ou de dépassement.
5. La vitesse varie en conséquence
Il faut des centaines de millisecondes pour que le moteur pas à pas accélère de la vitesse statique à la vitesse de travail, tandis que le servomoteur ne prend généralement que quelques millisecondes, ce qui peut être utilisé pour les occasions de contrôle nécessitant un démarrage et un arrêt rapides.
D'après la comparaison ci-dessus, le servomoteur est meilleur que le moteur pas à pas dans de nombreux aspects de la performance, ce n'est pas nous dans la sélection du modèle de moteur lorsque tous les servomoteurs sont en ligne ? Pas si, le prix du servomoteur sera beaucoup plus élevé que le moteur pas à pas, le moteur pas à pas battra le servomoteur en termes de performances de coût, après avoir maîtrisé les caractéristiques des deux moteurs, selon les différents besoins, il est particulièrement important de choisir le bon type de moteur.
Les systèmes de contrôle de mouvement ne sont pas seulement composés de moteurs et de variateurs, mais plus importants qu'eux sont le contrôle, les schémas de contrôle ou les algorithmes qui coordonnent le mouvement de plusieurs moteurs. Par exemple, il existe un système de mouvement dans lequel un plateau tournant entraîné par deux moteurs est rempli de film, de sorte que le film peut être déroulé d'un plateau tournant à l'autre à une vitesse déterminée sans se casser. Dans le processus d'enroulement du film, le diamètre d'enroulement des deux plateaux tournants changera constamment. Afin de s'assurer que le film ne se brise pas et respecte la vitesse d'enroulement du film spécifiée, il est nécessaire d'ajuster en permanence la vitesse des deux moteurs. Dans ce cas, l'algorithme PID est nécessaire pour effectuer un contrôle en boucle fermée, de sorte que la valeur de rétroaction de l'objet contrôlé : la tension affecte la vitesse du moteur. De cette manière, en s'appuyant sur les performances de réponse rapide du servomoteur, la vitesse est réduite lorsque la tension est trop importante, et la vitesse est accélérée lorsque la tension est trop faible. Sous un réglage constant, la tension et la vitesse d'enroulement du film répondent aux exigences.
En plus de l'algorithme PID, l'algorithme de complément de différence de mouvement est également utilisé dans le système de contrôle du manipulateur avec 6 degrés de liberté ou même 7 degrés de liberté pour garantir que le manipulateur se déplace vers la position spécifiée. La qualité du schéma du système de contrôle de mouvement détermine si le système est sûr et fiable, et si l'efficacité est élevée. Avoir une excellente capacité de conception de programmes nous rendra plus compétitifs.