Cách điều khiển động cơ servo thế nào cho tác dụng luôn là một trong vấn đề để cho nhiều fan phải “đau đầu”. Bởi vì lẽ, hộp động cơ servo motor chính là một lắp thêm được tích hợp trong những thiết bị dây chuyền của các máy móc sản xuất nhằm mục đích giúp cho quá trình điều khiển thiết bị hoạt động thông suốt theo mong muốn của fan sử dụng. Để có tác dụng được như vậy, chúng ta đừng bỏ qua nội dung bài viết dưới đây!
1. Khái niệm bộ động cơ motor DC servo
Hiện nay, có nhiều loại hộp động cơ servo với hầu hết tính năng đó là điều khiển đúng chuẩn được địa chỉ của trục. Vấn đề điều khiển bộ động cơ servo hỗ trợ cho một hệ thống vòng kín có thể sử dụng phản hồi vị trí để điều khiển và tinh chỉnh được vận động và vị trí cuối cùng của nó.
Bạn đang xem: Cách điều khiển ac servo motor
Điều khiển hộp động cơ servo góp cho khối hệ thống vòng kín phản hồi vị trí
Trong thêm vào công nghiệp, hộp động cơ servo motor đó là loại cảm ứng giúp phản hồi vị trí, thông thường là một bộ code hóa đem về độ đúng chuẩn cao, trong khi trong số đó các bộ động cơ RC hoặc rượu cồn cơ nhỏ dại hơn, cảm biến vị trí hay được sử dụng là một chiết áp solo giản.
Vị trí thực tế được các thiết bị này tra cứu thấy sẽ tiến hành đưa quay lại bộ phát hiện lỗi ở chỗ này, nó sẽ được đối chiếu cùng với địa chỉ đích. Sau đó, tùy theo lỗi nhưng mà bộ tinh chỉnh và điều khiển sửa thay đổi vị trí thực tế của động cơ làm cho khớp với vị trí đích.
Động cơ thường xuyên được thực hiện là cỗ truyền động gồm kích thước nhỏ dại được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh những phương tiện đi lại như xe cộ ô tô, thuyền, sản phẩm bay,... Chúng cũng được các sv ngành kỹ thuật cần sử dụng để chế tạo robot, sản xuất ra bộ phận cánh tay robot, sản xuất ra robot lấy cảm hứng sinh học xuất xắc robot có hình người,...
2. Nguyên tắc điều khiển và tinh chỉnh động cơ servo
Chúng ta hãy triển khai kiểm tra những thông tin ở trên và có tác dụng một ví dụ thực tiễn về tinh chỉnh và điều khiển một hộp động cơ servo motor cổ điển bằng Arduino. Tốt nhất bạn nên thực hiện MG996R - đấy là một động cơ servo bao gồm mô men xoắn cao với cả bánh răng kim loại, cùng rất mô men xoắn là 10 kg-cm. Tế bào men xoắn cao của động cơ gồm dòng định hình đo được là 2.5A. Loại điện khi đó sẽ chạy từ bỏ 500m
A - 900m
A và điện áp của hộp động cơ sẽ hoạt động từ 4,8 - 7,2V.
Xếp hạng bây giờ thể hiện nay rằng chúng ta không thể liên kết trực tiếp được servo motor này cùng với Arduino. Mang lại nên họ phải thực hiện nguồn điện riêng biệt dành mang lại nó.
Chúng ta chỉ cần kết nối phần chân tinh chỉnh và điều khiển của servo motor với ngẫu nhiên chân tiên tiến nhất nào của board Arduino, đồng thời kết nối Ground với dây dương với nguồn tích điện 5V từ bên phía ngoài và liên kết ground của Arduino vào địa chỉ chân GND của hộp động cơ servo.
3. Sơ vật mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ servo
Trướctiên, chúng ta hãy nói đến conservo, có thể thấy rằng đa số để tiết kiệm chi phí sản xuất, bạn ta thường được sử dụng những conservo motor đang qua sử dụng. Cùng để lựa chọn được một chiếc động cơservo cũ bao gồm thể chuyển động ổn định và độ chuẩn cao không phải điều dễ dàng dàng, họ nên test thật kỹ càng nó.
Chỉ bắt buộc đấu dây điện của conservo cùng với bộ tinh chỉnh có khả năng hiển thị các thông số kỹ thuật chi tiết, tiếp nối bấm nhằm hiệu chỉnh cho tới khi trên screen hiển thị luôn dòng chữservo. Sau đó, bạn hãy lấy cây tua vít dấn vào các nút tất cả hình tam giác hướng lên hoặc phía xuống cho tới khi thấy conservo chuyển động là được.
Quy trình điều khiển và tinh chỉnh động cơ dc servo diễn ra như nạm nào? Điều đặc trưng nhất trong khi thực hiện sử dụng vật dụng điều khiểnservo motor chủ yếu là các bạn phải làm rõ về vấn đề lập trình nhỏ PLC, chăm chú sao mang lại nó hoàn toàn có thể đọc được bộc lộ phát xung ra tự conservo.
Phần này cũng tương tự như việc calip bộ điều khiển đem đấu nối vào con cảm biến nhiệt độ vậy. Nếu như không nắm rõ được quy trình quản lý của bộ điều khiển và tinh chỉnh nhiệt độ thì các bạn sẽ không lúc nào cài để được công tắc nguồn đóng - ngắt lúc dòng ánh sáng của hễ cơ tạo thêm hay bớt xuống.
Quy trình điều khiển và tinh chỉnh động cơ servo motor
Phần này rất khó, vì đó bạn có thể xem các đoạn phim thể hiện rõ phần thiết kế này khiến cho dễ gọi hơn. Các bước đấu dây điều khiển động cơ DCservo motor được tiến hành như sau:Bạn cần chuẩn bị một con mạch cầu bao gồm có 2 dây output ra ở bộ tinh chỉnh và điều khiển (Thông thường, hệ thống mạch cầu thông dụng của động cơ sẽ có được 2 kênh, với trong trường thích hợp này, chúng ta chỉ cần thực hiện 1 kênh trên mạch ước để điều khiển là đủ).Tiếp theo, các bạn cần sẵn sàng thêm 1 con DC servo motor được tích thích hợp gồm gồm 6 dây. Vào đó, 2 dây sẽ tạo nên nguồn điện để đi nuôi hộp động cơ vận hành, còn 2 dây nguồn đi nuôi cho động cơ encoder, đồng thời kết hợp 2 dây output về bé encoder và một giắc mối cung cấp + 1 dây điện.Tiến hành đấu nối cấp nguồn cho hộp động cơ servo như sau:Lấy 2 dây cung cấp nguồn điện từ phía hộp động cơ servo motor nhằm đấu vào 2 chân tự kênh của con mạch cầu. Tiếp đến, các bạn hãy cấp nguồn cho bé mạch cầu bởi cái giắc nguồn nhưng ở kia chân dương của giắc cắm vào chân + mạch cầu, còn dây năng lượng điện âm của giắc sẽ phối hợp 1 đầu dây điện và đem đấu chung.Sau đó, chúng ta tiến hành cấp nguồn cho bé encoder bởi cách: dùng 2 chân âm và dương của hộp động cơ encoder để gặm lần lượt, nối thẳng vào chân DND cùng chân 5V của khối hệ thống boar mạch arduino. Bên trên thực tế, nếu chăm chú kỹ một chút, các các bạn sẽ thấy 2 chân GND cùng chân 5V được để nằm sát nhau tại boar mạch của arduino.Còn 2 chân biểu lộ trả về còn sót lại của bé encoder, bọn họ sẽ đấu nối cùng với chân cực 2 của những boar mạch arduino. Đối cùng với chân còn sót lại của bé encoder, các bạn đem đấu vào bất kỳ chân nào của bé arduino, hoàn toàn có thể là chân 4 – 6 – 8 phần nhiều được.Tiến hành đấu nối thông thường dây mát, cơ mà trong trường hòa hợp này, chúng ta sẽ mang mát mạch cầu để đấu nối bình thường mát cùng với arduino là được.Sau đó, bạn hãy lấy 2 dây tín hiệu điều khiển từ mạch ước để đem đấu vào 2 chân output đầu ra của biểu hiện analog phía trong boar mạch arduino, đó đó là chân 7 cùng chân 8. Vớ nhiên, nhỏ arduino cũng có không ít chân output biểu lộ analog, bởi vì lẽ đó, các chúng ta có thể đấu nối vào các chân analog khác cũng không sao.Cuối cùng, chúng ta sử dụng dây nguồn 12V để cung cấp vào các giắc cắn là xong.
Sơ đồ dùng mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ servo
4. Cách điều khiển và tinh chỉnh ac servo motor sử dụng code arduino
Bây giờ bọn họ hãy áp dụng code Arduino để tiến hành điều khiển bộ động cơ servo. Code cũng khá đơn giản, họ chỉ cần xác định chân mà bộ động cơ servo đang rất được kết nối. Cần khẳng định chân đó đó là đầu ra và trong phần vòng lặp để tạo thành các xung với chu kỳ cùng với hầu hết tần số ví dụ như ở trên.
Sau lúc thử nghiệm, bạn cũng có thể đưa ra các giá trị thừa nhận được trong 1 khoảng thời hạn mà những xung hoạt động cùng với động cơ servo. Các xung tất cả thời lượng 0,6ms sẽ tương ứng với vị trí trong khoảng 0 độ - 1,45ms - 90 độ cùng từ 2,3ms - 180 độ.
Tiến hành kết nối một sản phẩm công nghệ đo vạn năng để hoàn toàn có thể nối tiếp cùng với servo nhằm mục tiêu kiểm tra loại điện. Mức loại điện buổi tối đa cơ mà các các bạn sẽ nhận được hoàn toàn có thể lên mang lại 0,63A. Điều này trọn vẹn đúng, cũng chính vì đây chưa phải là bản gốc của bộ động cơ Tower
Pro MG996R, mà chính là bản sao rẻ hơn, rõ ràng đem lại công suất kém hơn.
Tuy nhiên, bọn họ hãy tham khảo một biện pháp làm dễ dàng hơn để hoàn toàn có thể điều khiển các servo motor bởi Arduino xuất sắc nhất, đó là thực hiện thư viện Arduino Arduino. Bọn họ chỉ cần cài đặt thư viện, kế tiếp xác định đối tượng của servo và thực hiện hàm Attach để xác minh chân mà lại servo motor được kết nối.
Đồng thời, xác định giá trị buổi tối thiểu với giá trị tối đa của thời lượng xung. Sau đó, bằng cách áp dụng hàm write, các bạn chỉ phải đặt vị trí của servo trong khoảng từ 0 - 180 độ. Với thư viện Arduino, bạn cũng có thể điều khiển cùng lúc từ 12 - 48 servo bằng phương pháp sử dụng hệ thống board Arduino Mega.
Xem thêm: Nước Hoa Miss Dior Blooming Bouquet Edt 100Ml, Nước Hoa Dior Miss Dior Blooming Bouquet, 100Ml
Sử dụng code Arduino để tiến hành điều khiển hộp động cơ servo
5. Trình tinh chỉnh PWM/ Servo bằng Arduino và PCA9685
Bên cạnh đó, còn tồn tại một bí quyết khác để có thể điều khiển servo bởi Arduino, kia là thực hiện trình điều khiển và tinh chỉnh động cơ servo PCA9685. Đây là chương trình điều khiển servo với servo bao hàm 16 kênh 12 bit, có thể giao tiếp cùng với Arduino bởi bus I2C. Động cơ này có một chiếc đồng hồ thời trang tích phù hợp giúp cho chúng ta cũng có thể chạy được cho tới 16 bộ động cơ cùng lúc, hoặc hoạt động hòa bình đối với Arduino.
Chúng ta có thể cùng 1 thời gian xâu chuỗi lên tới mức 62 trình tinh chỉnh và điều khiển này ngơi nghỉ trên cùng một bus I2C. Bởi vì vậy, về khía cạnh lý thuyết, bọn họ sẽ rất có thể điều khiển được đồng thời tới 992 hộp động cơ chỉ với nhì chân bé I2C tự board Arduino. 6 chân chọn vị trí được sử dụng để tại vị cho showroom I2C không giống nhau so với mỗi chương trình tinh chỉnh bổ sung. Cuối cùng, bọn họ chỉ bắt buộc kết nối các miếng hàn của sơ thứ theo bảng này là được.
Các linh phụ kiện mà bạn cần sẵn sàng để thực hiện điều khiển đó là bộ động cơ Servo MG996R, trình tinh chỉnh Servo PCA9685 PWM, mạch điều khiển và tinh chỉnh board Arduino, nguồn hỗ trợ điện bao gồm điện áp 5V- 6A DC,... Hiện thời hãy tìm hiểu code Arduino. Để tinh chỉnh và điều khiển được trình tinh chỉnh servo motor hiệu quả, chúng ta sẽ áp dụng thư viện PCA9685, bạn cũng có thể tải xuống trường đoản cú trang Git
Hub.
Cấu trúc bộ động cơ servo
Nam châm vĩnh cửu
Cuộn dây stator
Chức năng của bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ servo
Cần có nguồn năng lượng điện cấp tương thích với xây dựng của động cơ servo. Bộ điều khiển động cơ servo thực hiện tính năng này.Bộ điều khiển cung ứng nguồn cho động cơ servo đúng lượng, đúng thời khắc để điều khiển và tinh chỉnh vị trí, vận tốc và tế bào men khớp ứng với các đầu vào tự bộ điều khiển chuyển động, ý kiến từ bộ mã hóa xung vòng quay và từ phiên bản thân bộ động cơ servo.Các tính năng khác của bộ tinh chỉnh và điều khiển bao gồm:
Đọc đánh giá từ bộ mã hóa xung vòng xoay và điều chỉnh thời gian thực mang đến mạch vòng tinh chỉnh kín.Xử lý những tín hiệu vào/ra ví dụ như như những thiết bị an toàn, chế độ đầu vào và các tín hiệu áp sạc ra về tinh thần hoạt động.
Điều khiển năng lượng cho hộp động cơ servo
Gói tài liệu truyền qua mạng
Phản hồi trong hệ thống động cơ servo
Vị trí được đọc là vị trí góc tuyệt vời của trục hộp động cơ servo hoặc vào vài ngôi trường hợp, là địa điểm của vật dụng truyền rượu cồn bởi động cơ servo.Khi động cơ servo biến hóa vị trí, bộ mã hóa xung vòng xoay của bộ động cơ servo sẽ gửi phản hồi vị trí thực tiễn của trục động cơ tới bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ servo hoặc hoàn toàn có thể gửi biểu thị trực tiếp tới bộ điều khiển và tinh chỉnh chuyển động.Mạch vòng vị trí sẽ thực hiện so sánh địa điểm đặt và vị trí thực tế; từ không đúng số nhận thấy và các thông số căn chỉnh của mạch vòng, cỗ điều khiển auto điều chỉnh vị trí trục quay bộ động cơ theo thời gian thực nhằm triệt tiêu lệch lạc vị trí.Theo phương pháp này, bộ động cơ servo đang thực hiện đúng chuẩn theo thông số đã để trước ngay cả khi điều kiện quản lý và vận hành thay đổi. Lấy ví dụ như như, nếu vật dụng truyền động bởi động cơ servo trở phải khó di chuyển, bộ điều khiển và tinh chỉnh động cơ servo sẽ tinh chỉnh tăng mô men hình thành và/hoặc tinh chỉnh và điều khiển động cơ quản lý và vận hành trong khoảng chừng thời gian lâu dài hơn để giành được vị trí hy vọng muốn bất chấp ma gần kề của cơ cấu tổ chức truyền động.
Điều khiển tốc độ (Velocity Loop)Tốc độ ở đây được đọc là tốc độ và chiều tảo của hộp động cơ servo.Khi động cơ servo tăng speed hoặc sút tốc, cỗ mã hóa xung vòng xoay sẽ gửi gia tốc và chiều quay thực tế tới bộ điều khiển động cơ servo hoặc gởi trực tiếp cho tới bộ điều khiển và tinh chỉnh chuyển động.Mạch vòng tốc độ sẽ so sánh tốc độ đặt với tốc độ hiện tại; phụ thuộc sai số vận tốc và các thông số chỉnh sửa của mạch vòng, bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ sẽ tự động hóa điều chỉnh vận tốc động cơ theo thời hạn thực để đạt được những yêu ước của ứng dụng.Theo giải pháp này, hộp động cơ servo sẽ tiến hành đúng theo các thông số kỹ thuật đã thiết lập ngay cả khi điều kiện quản lý và vận hành thay đổi. Lấy một ví dụ như, nếu bộ động cơ servo truyền động mang đến một cơ cấu tổ chức có trọng lượng lớn, động cơ sẽ tương đối khó để bớt tốc. Vào trường đúng theo này, cồn cơ hoàn toàn có thể tăng tế bào men nghịch nhằm dừng tải trong khoảng thời hạn và khoảng cách theo yêu ước của ứng dụng.
Điều khiển tế bào men (Current Loop)Mô men của bộ động cơ Servo là lực tạo thành từ chuyển động quay của rotor động cơ.Mô men tạo thành ra phần trăm thuận với cái điện hiệu dụng chạy trong cuộn dây stator của hễ cơ. Dòng hiệu dụng càng cao, tế bào men có mặt càng lớn.Bộ điều khiển động cơ servo đo trị số cái hiệu dụng chạy trong cuộn dây stator cùng dùng phản hồi giá trị này để tự động hóa điều chỉnh cái điện trong động cơ theo thời hạn thực nhằm đáp ứng được yêu cầu mô men của ứng dụng.Mạch vòng loại điện đôi khi được hiểu là mạch vòng tế bào men.Trong lấy một ví dụ sau, bộ điều khiển và tinh chỉnh gửi đi 32 xung để tinh chỉnh vị trí động cơ.Bộ mã hóa xung vòng xoay gửi bộc lộ phản hồi vị trí của hễ cơ. Không đúng số dấn được sẽ được sử dụng để kiểm soát và điều chỉnh động cơ mang lại vị trí đúng.Do quán tính bắt buộc động cơ hoạt động vượt thừa vị trí chuẩn chỉnh một chút, không đúng số địa điểm này đã được dùng làm điều chỉnh bộ động cơ về địa chỉ đúng.Bộ phản hồi mã hóa xung vòng quay
Cấu trúc đồ vật lý của cục mã hóa xung vòng quay quyết định dạng dấu hiệu phản hồi. Chúng ta hãy cùng xem chúng khác nhau như cụ nào!1. Bộ mã hóa xung vòng xoay tỷ lệ
  | |
| Khi biến đổi chiều xoay thì xung cũng cố đổi |
Vị trí của cảm ứng thứ nhì được gắn ở trị trí thế nào cho sự biến hóa sáng tối tạo nên đầu ra của cảm ứng thứ hai lệch sóng 90 độ so với cảm biến thứ nhất. Quan hệ giới tính giữa những xung này được call làchậm trộn ¼ chu kỳ.Bằng cách đối chiếu hai dãy xung lệch pha này, ngoài khẳng định được vận tốc quay còn hoàn toàn có thể xác định được chiều quay!Đầu ra từ cảm biến thứ 2 còn được gọi là tín hiệu Pha B.
Bên cạnh bộc lộ pha A và pha B, cỗ mã hóa xung vòng quay rất có thể có cổng đầu ra thứ cha được gọi là Pha Z.Pha Z chỉ xuất đi một xung ứng với từng vòng quay. Biểu lộ này có tác dụng xác xác định trí gốc lúc đầu hoặc địa điểm tham chiếu.Bộ mã hóa xung vòng quay tỷ lệ sử dụng xung tham chiếu này là điểm ban đầu để từ đó xác xác định trí hay đối bằng cách đếm số xung ban đầu từ một vị trí vẫn biết.2. Bộ mã hóa xung vòng xoay tuyệt đối
Hãy kích chuột vào nút Play để quan sát tích điện tái sinh được tô màu sắc đỏ.Các chúng ta có thể sẽ kinh ngạc khi biết rằng động cơ servo bao gồm thểphát điện!Nếu quay một bộ động cơ servo bởi một nước ngoài lực (ví dụ như quay bằng tay), một dòng điện đã được cảm ứng trong stator của động cơ!Khi dùng một bộ động cơ servo để nâng đồ vật công nghiệp theo phương trực tiếp đứng, rượu cồn cơ phải thắng được trọng tải và phải sản sinh những mô men hơn. Mặc dù vậy, khi sản phẩm được hạ xuống, trọng tải này lại có tác dụng quay trục đụng cơ.Đối cùng với các chuyển động ngang, lúc bộ tinh chỉnh động cơ hy vọng giảm nhanh tốc độ một thiết lập trọng nặng trĩu (phanh), cửa hàng tính của tải trọng sẽ làm trục hễ cơ liên tục quay và năng lượng điện vượt sinh ra rất cần được được tiêu tán.Năng lượng này được gọi là tích điện tái sinh, và bộ điều khiển động cơ servo được thiết kế để tiêu tán một lượng năng lượng tái sinh tốt nhất định.Nếu năng lượng tái sinh này vượt quá kỹ năng tiêu tán của bộ điều khiển, họ cần gắn thêm thêm năng lượng điện trở hãm nhằm tiêu tán năng lượng này thành dạng nhiệt độ năng.Tài liệu cỗ Điều Khiển Động Cơ Servo trên đây
