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發(fā)展前景預(yù)測(cè)
發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化是迅速促進(jìn)大中型企業(yè)持續(xù)發(fā)展的有效手段之一,伺服系統(tǒng)作為工業(yè)自動(dòng)化的明珠,不僅具有投資少、見(jiàn)效快,可大幅度節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn),更是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)水平發(fā)展的重要指標(biāo)之一。國(guó)家電力、鋼鐵、煉油、石化、化工、造紙等工業(yè)部門,分別都擁有一百套以上的集散控制系統(tǒng)。如果能在集散控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,配上上位機(jī),進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化,則可以大幅度提高企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平。另外,發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化還是擴(kuò)大國(guó)內(nèi)需求的有效手段之一。它可以拉動(dòng)一大批產(chǎn)業(yè),如電子元器件、各類接插件產(chǎn)業(yè)、各類金屬加工件產(chǎn)業(yè)、集成電路等等。因此,無(wú)論是從客觀需求,還是從其巨大作用來(lái)看,伺服系統(tǒng)裝置都擁有較為廣闊的發(fā)展前景,其市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。基于伺服電機(jī)較好的發(fā)展前景, 隨著《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略的提出,汽車、鋼鐵、化工等行業(yè)將繼續(xù)大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,部分行業(yè)投資過(guò)熱、產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)象將得到緩解。在主要下游產(chǎn)業(yè)增速放緩的情況下,伺服電機(jī)裝置制造行業(yè)銷售增速也將在保持較高水平的前提下緩慢回落,年均增速將維持在7.58%左右。據(jù)前瞻測(cè)算,到2026年,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到225億元左右。 溫州坤格自動(dòng)化科技有限公司致力于提供伺服電機(jī),有想法的可以來(lái)電咨詢!追剪電機(jī)
伺服系統(tǒng)的PID原理
PID,即Proportion(比例)、Integral(積分)Derivative(微分)三個(gè)單詞首字母的縮寫。
在工業(yè)應(yīng)用中,PID及其衍生算法是應(yīng)用較多的算法之一,如果能夠熟練掌握PID算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程,對(duì)于一般的研發(fā)人員來(lái)講,可以足夠應(yīng)對(duì)一般的研發(fā)問(wèn)題。
閉環(huán)控制”技術(shù)是基于反饋的概念,在閉環(huán)控制中,我們把它叫做“PID控制器”。在控制算法當(dāng)中,PID控制算法是簡(jiǎn)單且能體現(xiàn)反饋思想的控制算法,也是經(jīng)典的。
該系統(tǒng)由模擬 PID 控制器和被控對(duì)象組成, r(t) 是給定值, y(t) 是系統(tǒng)的實(shí)際輸出值,給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差e(t) = r(t) ? y(t)
e(t)為PID控制的輸入,u(t)看作為PID控制器的輸出和被控對(duì)象的輸入。若定義u(t)為控制輸出,PID算法可用下式表示:
其中:Kp:比例增益,是調(diào)適參數(shù)Ki:積分增益,也是調(diào)適參數(shù)Kd:微分增益,也是調(diào)適參數(shù)e:誤差=設(shè)定值(SP)-回授值(PV)t:目前時(shí)間
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線:編碼器光電碼盤的一周刻線,增量式碼盤刻線可以10線、100線、2500線的刻線,只要你碼盤能刻得下,可任意選數(shù);斷電保持型碼盤其碼盤刻線因格雷碼的編排方式,決定其基本是2的冪次方線,如256線、1024線、8192線等。
位:2的n次方,由于斷電保持型碼盤常常是2的冪次方線輸出,所以,大部分的斷電保持型碼盤是以“位”來(lái)表達(dá),但斷電保持型碼盤也有特別的格雷余碼輸出的,如360線、720線、3600線等。增量值編碼器也有用位來(lái)表示的,如15位、17位,其是通過(guò)內(nèi)部細(xì)分,將計(jì)算的線數(shù)倍增后,一般大于10000線了,就用“位”來(lái)表達(dá)。
分辨率:編碼器可以分辨的角度,對(duì)于一般計(jì)算,以360度/刻線數(shù)計(jì)算,目前大部分就直接用多少線來(lái)表達(dá)了。但這樣就有一些概念的混淆,如增量值編碼器,如用上A/B兩相的四倍頻,2500線的,分辨率實(shí)際可以是360/10000的,如果內(nèi)部細(xì)分計(jì)算的“線”可以更多,達(dá)到15位、17位的,所以,常常增量編碼器用“線”來(lái)表達(dá)的,意義是還沒(méi)有倍頻細(xì)分,用“位”來(lái)表達(dá)的,是已經(jīng)細(xì)分過(guò)的了。
伺服電機(jī)選型步驟
一、轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。二、電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。三、計(jì)算負(fù)載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機(jī)為例,部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍,但實(shí)際越小越好,這樣對(duì)精度和響應(yīng)速度好。四、再生電阻的計(jì)算和選擇,對(duì)于伺服,一般2kw以上,要外配置。五、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對(duì)于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對(duì)值編碼器是6芯,增量式是4芯。
伺服電機(jī)三種制動(dòng)方式
1電磁制動(dòng),2再生制動(dòng),3動(dòng)態(tài)制動(dòng)。動(dòng)態(tài)制動(dòng)器由動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻組成,在故障、急停、電源斷電時(shí)通過(guò)能耗制動(dòng)縮短伺服電機(jī)的機(jī)械進(jìn)給距離。再生制動(dòng)是指伺服電機(jī)在減速或停車時(shí)將制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過(guò)逆變回路反饋到直流母線,經(jīng)阻容回路吸收。電磁制動(dòng)是通過(guò)機(jī)械裝置鎖住電機(jī)的軸. 伺服電機(jī),就選溫州坤格自動(dòng)化科技有限公司,讓您滿意,期待您的光臨!
而慣量描述的是物體運(yùn)動(dòng)的慣性,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是物體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的度量。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只跟轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和物體質(zhì)量有關(guān)。一般負(fù)載慣量超過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的10倍,可以認(rèn)為慣量較大。導(dǎo)軌和絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)伺服電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性影響很大,固定增益下,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大,剛性越大,越易引起電機(jī)抖動(dòng);轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小,剛性越小,電機(jī)越不易抖動(dòng)。可通過(guò)更換較小直徑的導(dǎo)軌和絲桿減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量從而減小負(fù)載慣量來(lái)達(dá)到電機(jī)不抖動(dòng)。我們知道通常在伺服系統(tǒng)選型時(shí),除考慮電機(jī)的扭矩和額定速度等等參數(shù)外,我們還需要先計(jì)算得知機(jī)械系統(tǒng)換算到電機(jī)軸的慣量,再根據(jù)機(jī)械的實(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來(lái)具體選擇具有合適慣量大小的電機(jī)。
在調(diào)試時(shí)(手動(dòng)模式下),正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)效能的前提。那到底什么是“慣量匹配”呢?其實(shí)也不難理解,根據(jù)牛二定律:進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩=系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J×角加速度θ角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,θ越小則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長(zhǎng),系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化,則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢,影響加工精度。伺服電機(jī)選定后極限大輸出值不變,如果希望θ的變化小,則J就應(yīng)該盡量小。
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伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能比較
步進(jìn)電機(jī)作為一種開(kāi)環(huán)控制的系統(tǒng),和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用廣。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號(hào)),但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?,F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。 追剪電機(jī)