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山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机步进电机的微步进

日期:2019-02-22 08:56来源:www.sdwl2.com点击量:58
微步进是一种控制方法,它利用了同时向多于一个活塞施加压力的能力,允许大量的中间步骤。前面的图表显示了一个两相步进电机,它有四个活塞,每个活塞移动90度。来自邻居。

山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机步进电机的微步进
图1:从用户的角度来看,基本的步进电机控制器是一系列电子脉冲将产生精确和可预测的轴位置。

如前所述,每个活塞的单独激励分别导致90度的倍数的角运动。因此,原始步长(其分辨率)为90度。每个阀门移位事件。然而,还解释了如果两个活塞同时加压则可以获得中间位置。如果两个压力相等,则可以是10:30,7:30,4:30和1:30的中间19个位置。在不同的压力下,其他中间位置是否可能?非也!


山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机步进电机的简单几何形状,主要由非同心但圆形的转子凸轮和90度。活塞位移,适用于正弦波和余弦波激励,以实现微步进以及可选的连续旋转运动,如同传统电机一样。基本思想如图2所示。

山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机步进电机的微步进
图2:通过在P2-to-P4活塞对和P1-to-P3活塞对上分别使用受控正弦和余弦波,山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机步进电机可以进行微步进。点击图片查看大图。

通过以余弦波的形式控制P1至P3压力并将P2至P4压力控制为正弦波,存在实现任何期望的最终停止点的可能性。两个波形及其数字等效物如图3所示。

脉冲串Interprete [R
为了实现微步进,必须扩展图1中的简化控制器,以便仔细查看“步进电机控制器”框内的内容。其中一些细节如图2所示。

在这里,可以看到有一个“脉冲序列解释器”电子功能。这实际上是一个具有数学功能的数字控制器(控制计算机) - 它可以接受和处理脉冲序列,并生成控制两个差分输出压力所需的正弦和余弦信号,这两个差分输出压力转到P1到P3和P2分别为-P4活塞对。该脉冲序列解释器功能还跟踪通过输入脉冲序列接收的脉冲的净数量; 这让控制器“知道”轴的位置。

在图3中,余弦和正弦波以其“理想形式”显示为黑色波形。在山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机数字系统中,一切都是按步骤或以有限的增量完成的(这些都以红色显示)。它产生的波浪形状是阶梯式的,通过非常快速(垂直)的变化将停留水平连接在一起。这是数字世界的现实,实际上是微步控制系统和电机的一个优点。

该脉冲串解释器还接收第二输入,标记的方向位在图2中方向位为单行输入要么是逻辑1或逻辑0,它告诉解释器轴旋转的方向通过控制活塞压力变化的顺序。

轴的旋转将是逆时针的,对于持续的逆时针旋转,阀门顺序为V2,V3,V4,V1,V2等。但是,如果顺序反转为V4,V3,V2,V1,V4等,则顺时针旋转,这种定向协议都是必要的。

正弦和余弦压力控制器
图2中的正弦和余弦压力控制器接收来自脉冲序列解释器的数字化正弦和余弦信号(图3中的红色波形)并产生比例差压。它们可能包括由PID伺服放大器驱动的伺服阀,在闭环配置下运行,压差由压差传感器测量。

该方法确保两个差压遵循它们各自的阶梯命令,并且基本上为零稳态误差。准确控制两个压力对于精确的微步进是绝对必要的。

图3中的停留间隔在角度和时间上都是稍微任意的间隔。就时间而言,它基本上是脉冲序列中连续脉冲之间的时间。早些时候,讨论了1度/脉冲的步进分辨率。在图3中,分辨率更高 - 实际上,它是22½度。绘图是用16个步骤完成的,因为360个步骤在这么小的数字上是不可见的。所以,360度/ 16 =22½度。

当输入脉冲序列继续时,两个山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机压力沿着图3的红色轨迹上升。同时,轴与压力同步地行进,条件是步骤不会太快到达。如果超过发送脉冲的某个最大速率,轴将落在脉冲序列后面,导致输出位置出错。

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图3:对于微步进,控制器产生余弦波和正弦波以产生小的角度变化,但实际信号是数字的,因此是阶梯波形。点击图片查看大图。

除非发生这种可能性,当脉冲列停止时,轴停止,并处于正确的位置。当脉冲停止时,压力停止变化,轴保持在最新位置。当脉冲停止到达时,山东威力重工1600吨快速冲压件液压拉伸机压力不会变为零。相反,它们通过加压活塞的恢复扭矩保持在与图3的阶梯波形相当的那些值。