Jak dosáhne motorového kola přesné kontroly polohy a rychlosti?

Update:Oct 01,2023
Summary: Přesná poloha a kontrola rychlosti motorová kola je rozhodující pro automatizaci, robotiku, dopravu a další aplikace. K dosažení této kontroly je ...
Přesná poloha a kontrola rychlosti motorová kola je rozhodující pro automatizaci, robotiku, dopravu a další aplikace. K dosažení této kontroly je třeba zvážit různé faktory, včetně senzorů, kontrolních algoritmů, hardwaru řadiče a fyzikálních charakteristik.

1. Používání kodérů a senzorů:
Klíčové komponenty motorových kol jsou kodéry a senzory a používají se ke sledování polohy a rychlosti kola v reálném čase. Tyto senzory mohou být optické kodéry, magnetické kodéry nebo jiné typy senzorů. Převádějí mechanický pohyb na elektronické signály a poskytují přesné informace o zpětné vazbě.
Kongodéry s vysokým rozlišením poskytují jemnější měření polohy, a jsou proto důležité pro aplikace vyžadující vysoce přesnější kontrolu. Výběr senzoru musí zvážit podmínky prostředí, požadavky na trvanlivost a přesnost.
2. řadič PID:
PID Controller je řídicí algoritmus běžně používaný pro motorová kola. Je založen na třech kontrolních parametrech: proporcionální, integrální a diferenciální a upravuje výstup motorového kola podle chyby mezi skutečnou naměřenou hodnotou a nastavenou hodnotou. Tento algoritmus je schopen rychle reagovat na změny a konvergovat na požadovanou polohu nebo rychlost.
Proporcionální parametr řídí rychlou reakci systému na chyby, integrální parametr se používá ke zpracování přetrvávajících chyb a diferenciální parametr se používá ke snížení oscilací. Úprava těchto parametrů je klíčem k dosažení přesného řízení.
3. plánování a interpolace trajektorie:
V některých aplikacích se motorová kola musí pohybovat podél specifických trajektorií nebo provádět složité interpolační pohyby, jako je plánování cest robotů. To vyžaduje, aby řídicí systém byl schopen generovat a provádět přesné trajektorie. Algoritmy plánování trajektorie rozkládají cílovou cestu do řady způsobů cesty a vypočítají polohu a rychlost každého bodu.
Interpolační algoritmy mohou být použity k vyhlazení trajektorie a zajištění toho, aby pohyb motorového kola podél cesty byl spojitý, čímž se zabránilo zbytečným šokům a oscilacím.
4. Ovládání zpětné vazby s uzavřenou smyčkou:
Motorská kola obvykle používají systém řízení zpětné vazby s uzavřenou smyčkou k zajištění přesné polohy a řízení rychlosti. Řadič nepřetržitě monitoruje skutečnou polohu a rychlost a porovnává je s žádanými hodnotami. Pokud dojde k chybě, ovladač automaticky upraví výstup motorového kola pro opravu chyby.
Tento mechanismus řízení zpětné vazby dokáže zvládnout vnější poruchy a změny a zajistit stabilitu a přesnost systému.
5. Vysoce výkonný řadič a hardware:
Výkon řadiče a výpočetní výkon jsou rozhodující pro přesnou kontrolu. Řídicí prostředky s vysokým výkonem mohou provádět algoritmy rychleji a poskytovat přesnější zpětnou vazbu. Výběr hardwaru je také důležitý, protože ovlivňuje rychlost odezvy a přesnost řízení systému.
Některé aplikace mohou vyžadovat operační systém v reálném čase (RTOS), aby zajistil v reálném čase a spolehlivé kontroly.
6. Kompenzace zatížení a tření:
Zatížení a tření motorového kola má určitý dopad na kontrolu polohy a rychlosti. Některé pokročilé řídicí systémy mají funkce kompenzace zatížení, které mohou automaticky upravit výstup motorového kola podle změn zátěže, aby se zajistil stabilní pohyb.
Kompenzace tření je také důležitá, protože tření ovlivňuje zpomalení a zrychlení motorového kola.
7. High-přesný kodér:
U aplikací vyžadujících extrémně vysokou přesností může být vyžadováno vysoce přesné kodéry. Tyto kodéry poskytují více bodů měření polohy, což umožňuje kontrolnímu systému přesněji sledovat pohyb motorového kola. Vysoce přesné kodéry mají obvykle vyšší počet linek a poskytují podrobnější rozlišení pozice.

QH-Sym5-750 (26) 750W, 26 palcový motor s sněžným skútrem na jednom kole
Typ produktu: QH-Sym5-750 (26)
Hodnocená síla (W): 750W (KW)
Jmenovité napětí (V): 36-48-60 (V)
Hodnocená rychlost: 230-500 (RPM)