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步进电机实现全闭环控制的技巧

日期:2024-05-22

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步进电机因体积精巧、价格低廉、运转安稳等优点在各大职业中得到广泛使用。尽管步进电机已被广泛地使用,可是步进电机运动操控完成全闭环操控仍是工控职业的一大难题。

 

        问题首要体现是原点的不确定性和失步现象。现在,选用高速光电开关作为步进体系的原点,这个差错在毫米级,所以在准确操控范畴,是不能承受的。别的,为了进步运转精度,步进电机体系的驱动选用多细分,有的大于16,假如用在往复运动过程中,差错大的惊人。现已不能习惯加工范畴。

 步进电机

        为此,提出步进电机全闭环操控体系,以习惯现在运动操控范畴的需求。

 

        1、 硬件衔接硬件衔接加装编码器,依据细分要求,选用不同等级的解析度编码器进行实时反应。 

        2、 原点操控依据编码器的Z信号,辨认、核算坐标原点,同数控体系相同,精度能够到达2/编码器解析度×4。 

        3、 失步操控依据编码器的反应数据,实时调整输出脉冲,依据失步调整程度,采取相应方法。 

        4、 电路原理描绘电路选用超大规模电路FPGA,输入、输出能够到达兆级的相应频率,电源3.3V,使用2596开关电源,将24V转为3.3V,便利有用。 

输入脉冲与反应脉冲进行4倍频正交解码后核算,及时批改输出脉冲量和频率。 

        5、 使用描绘本电路有两种形式,回来原点形式和运转形式。当原点使能开关置位时,进入原点形式,反之,进入运转形式。 

在原点形式,以同步于输入脉冲的频率输出脉冲,当碰到原点开关后,下降输出脉冲频率,依据编码器的Z信号,辨认、核算坐标原点。回来原点完成后,输出信号。此信号及其数据在不断电的情况下,永远保持。 

在运转形式,以同步于输入脉冲的频率输出脉冲,一起核算反应数据,假如呈现差错,及时批改。别的,大惯量运转时,加减速设置不合理的情况下,可能会及时反向批改。 

        6、 技术指标 

        (1)输入输出相应频率:≤1M; 

        (2)脉冲同步时间差错:≤10ms;(首要延误在反向批改,不考虑反向批改,≤10us) 

        (3)重定位电气精度: ≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分) 

        (4)重定位原点电气精度≥2/编码器解析度×4/马达解析度×细分) 

        (5)习惯PNP,NPN接口 

        (6)习惯伺服脉冲操控 

        (7)习惯各种编码其接口