Ako dosahuje motorové koleso presnú polohu a riadenie rýchlosti?

Update:Oct 01,2023
Summary: Presná poloha a riadenie rýchlosti kolesá je rozhodujúci pre automatizáciu, robotiku, dopravu a ďalšie aplikácie. Na dosiahnutie tejto kontroly je...
Presná poloha a riadenie rýchlosti kolesá je rozhodujúci pre automatizáciu, robotiku, dopravu a ďalšie aplikácie. Na dosiahnutie tejto kontroly je potrebné zvážiť rôzne faktory vrátane senzorov, riadiacich algoritmov, hardvéru radiča a fyzických charakteristík.

1. Používanie kódovačov a senzorov:
Kodery a senzory sú kľúčovými komponentmi motorových kolies a používajú sa na monitorovanie polohy a rýchlosti kolies v reálnom čase. Týmito senzormi môžu byť optické kódovače, magnetické kódovače alebo iné typy senzorov. Prevádzajú mechanický pohyb na elektronické signály a poskytujú presné informácie o spätnej väzbe.
Kodéry s vysokým rozlíšením poskytujú jemnejšie merania polohy, a preto sú dôležité pre aplikácie, ktoré si vyžadujú kontrolu s vysokou presnosťou. Výber senzora musí zvážiť podmienky prostredia, požiadavky na trvanlivosť a presnosť.
2. Ovládač PID:
PID ovládač je riadiaci algoritmus bežne používaný pre motorové kolesá. Je založená na troch riadiacich parametroch: proporcionálne, integrálne a diferenciálne a upravuje výstup motorového kolesa podľa chyby medzi skutočnou nameranou hodnotou a nastavenou hodnotou. Tento algoritmus je schopný rýchlo reagovať na zmeny a konvergovať na požadovanú polohu alebo rýchlosť.
Proporcionálny parameter riadi rýchlu reakciu systému na chyby, integrálny parameter sa používa na zvládnutie pretrvávajúcich chýb a na zníženie oscilácií sa používa diferenciálny parameter. Úprava týchto parametrov je kľúčom k dosiahnutiu presnej kontroly.
3. Plánovanie a interpolácia trajektórie:
V niektorých aplikáciách sa motorické kolesá musia pohybovať po konkrétnych trajektóriách alebo vykonávať zložité interpolačné pohyby, ako je plánovanie dráhy pre roboty. To vyžaduje, aby riadiaci systém bol schopný generovať a vykonávať presné trajektórie. Algoritmy plánovania trajektórie rozkladajú cieľovú cestu do série spôsobov a vypočítajte polohu a rýchlosť každého bodu.
Interpolačné algoritmy sa môžu použiť na vyhladenie trajektórie a na zabezpečenie toho, aby pohyb motorového kolesa pozdĺž cesty bol nepretržitý, čím sa zabráni zbytočným otrasom a osciláciám.
4. Kontrola spätnej väzby v uzavretej slučke:
Motorové kolesá zvyčajne používajú systém regulácie spätnej väzby s uzavretou slučkou, aby sa zabezpečila presná regulácia polohy a rýchlosti. Ovládač nepretržite monitoruje skutočnú polohu a rýchlosť a porovnáva ich s požadovanými hodnotami. Ak dôjde k chybe, ovládač automaticky upraví výstup motorového kolesa na opravu chyby.
Tento mechanizmus riadenia spätnej väzby dokáže zvládnuť vonkajšie poruchy a zmeny, čím sa zabezpečí stabilita a presnosť systému.
5. Vysoký výkon a hardvér:
Výkon radiča a výpočtové výkony sú pre presnú kontrolu rozhodujúce. Vysoko výkonné radiče môžu vykonávať algoritmy rýchlejšie a poskytnúť presnejšie odpovede na spätnú väzbu. Výber hardvéru je tiež dôležitý, pretože ovplyvňuje rýchlosť odozvy a presnosť riadenia systému.
Niektoré aplikácie môžu vyžadovať operačný systém v reálnom čase (RTO) na zabezpečenie kontroly v reálnom čase a spoľahlivej kontrole.
6. Zaťaženie a kompenzácia trenia:
Zaťaženie a trenie motorového kolesa majú určitý vplyv na riadenie polohy a rýchlosti. Niektoré pokročilé riadiace systémy majú funkcie kompenzácie zaťaženia, ktoré môžu automaticky upraviť výstup motorového kolesa podľa zmien zaťaženia, aby sa zabezpečilo stabilný pohyb.
Kompenzácia trenia je tiež dôležitá, pretože trenie ovplyvňuje spomalenie a zrýchlenie motorového kolesa.
7. Kodík s vysokou presnosťou:
V prípade aplikácií, ktoré si vyžadujú extrémne vysoko presnú kontrolu, môžu byť potrebné vysoko presné kódovače. Tieto kódovače poskytujú viac bodov merania polohy, čo umožňuje riadiacemu systému presnejšie sledovať pohyb motorového kolesa. Vysoko presné kódovače majú zvyčajne vyšší počet čiary, čo poskytuje podrobnejšie rozlíšenie polohy.

Qihang QH-Sym5-750 (26) 750 W, 26 palcov
Typ produktu: QH-SYM5-750 (26)
Menovité napájanie (W): 750 W (KW)
Menovité napätie (V): 36-48 -60 (V)
Menovacia rýchlosť: 230-500 (RPM)