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最終学年の工学部の学生にとっての課題は、やらなければならないことすべてです。その 61131 つが「サーボ モーターの速度を制御するコードを書く」です。信じてください、これは面白くもあり、難しくもあります。これは、ロボット工学や自動化、趣味のプロジェクトなど、多くのアプリケーションで一般的な使用例です。ただし、これらの電気機械の驚異のバランスの中で、シームレスさとパフォーマンスを発見する必要があります。そして、シームレスに機能する連続的な動きのために、ハードウェア インターフェイスがソフトウェアとどのように連携するかを同様に知っておく必要があります。したがって、この記事では、IEC-XNUMX プログラミングを詳しく説明し、PLC プログラムを最適化するさまざまな方法を紹介します。その後、適切なツールを使用して、産業オートメーション ランドスケープ全体で使用されるリアルタイム制御から最大限のメリットを得るために重要な高度なトリックとヒントをいくつか紹介します。
究極の目標であるサーボ速度の最適化 (別名パルス幅変調 (PWM)) に着手する前に、この基本概念について理解を深めましょう。これにより、位置の状況 (したがって、ある程度間接的に速度) に基づいて、指定された長さの電気パルスのシーケンスをサーボに送信することで、任意のサーボを制御できる基礎が得られます。デューティ サイクル: これは、高と低で消費される信号の比率であり、これを変更することで、より正確に速度を制御できます。ただし、ホット テクニックでは、ニュートラルとエンドポイントの真ん中でサーボを正しく実行する必要があります。目標は、もちろん、加速と減速のプロファイルを可能な限り滑らかに保つことです。これにより、常に最適なパフォーマンスも保証されます。
効率的なサーボ制御 サーボ速度制御を最適に簡素化するには、チューニングを超えて考える必要があります。これには、負荷ダイナミクス、電力使用量、応答時間を含むシステム全体の視点を考慮する必要があります。これにより、このサーボのトルク速度曲線がどのようになるかがわかり、ユーザーはモーターが最も効率的に動作する場所を正確に知ることができます。クローズドループ制御システムは、エンコーダーまたはセンサーからのフィードバックに依存して、実際の負荷に基づいてリアルタイムで PWM 信号を調整します。 効率とエネルギーの最適化 これは別のことです。つまり、フォールトトレランスなしでリアルタイムにエネルギータイプを使用することを意味します。フォールトトレランスは、効率にとっても最も重要なポイントです。
サーボ速度制御は、あらゆるロボットの悩みの種です。これは非常に難しい作業です。複数のサーボを単に同時に動かすことはできません。次のレベルの機能は、複雑なアルゴリズムが組み込まれた PID (P または PI または PD) 制御です。このプロセスを使用して PWM 信号を計算し、目的の位置までの距離とゴルフクラブの現在の実際の位置に基づいて適用することで、適切でスムーズな同期動作を確保します。適応制御技術を組み合わせることで、システムはさまざまな環境条件や機械的摩耗要因を学習して適応し、速度制御の精度を向上させることもできます。
サーボモーターの高精度制御が必要な場合、正確な位置ベースのパフォーマンスを強化するツールとテクノロジーがあります。今日のマイクロコントローラーの時代では (たとえば、Arduino や Raspberry Pi [18])、専用のサーボ ライブラリと組み合わせることで、PWM 生成と閉ループ制御の実装の両方に簡単なソリューションが提供されます。高度な機能を備えたファームウェアは、高次の電流および速度制御、追加の診断データ、および対象アプリケーションの動的なモーター動作の重要な組み合わせを処理できるその他の重要な利点など、これらのサーボ ドライブをさらに強化します。エンジニアは、物理的なハードウェアを使用せずに MATLAB/Simulink などのシミュレーション ソフトウェアを使用してサーボ システムをモデル化およびシミュレートできるため、実装前に最適化することができ、これらのツールのこの機能によりメーカーの時間を節約できます。
リアルタイムサーボ速度制御とそれが産業オートメーションのパフォーマンスを向上させる方法
高速プロセッサと組み合わせることで、コントローラがこの情報をリアルタイムで使用できるようになります。高速制御アルゴリズムは、変化する動作条件に迅速に対応し、動的な環境で最適な速度や位置決めを実現します。これが、現代の産業オートメーションがこれらのシステムを中心に構築されている理由です。リスクが発生したときに即座に対応できるため、生産性と効率が向上し、安全性が向上します。ピックアンドプレース ロボット アプリケーションでの瞬時のタスク移行は、リアルタイム サーボ制御により、ダウンタイムを最小限に抑え、スループットを向上させるのに役立ちます。
松江輸出園区はサーボスピードの製造と制御施設です。同社の製品は世界60以上の国と地域に出荷されています。米国、ヨーロッパ、オセアニア、南米に販売代理店とアフターサービス拠点を設立しています。三友はDHL、UPS、FedExと提携しており、お客様に最速で最高のサービスを提供しています。
同社は上海市科学技術委員会から上海市ハイテク企業、テクノロジー企業、ソフトウェア企業、先進品質管理企業、契約遵守企業の称号を授与されました。同社の年間生産能力は200,000万セットです。製品は、電気制御サーボ速度製造、冶金および化学工業、天然ガス輸送機械、繊維、および製紙、食品、電線ケーブルなどのさまざまな産業用途に広く使用されています。
同社は風力太陽光発電インバータ機器の研究開発と製造を専門としています。また、エネルギーを節約する周波数変換機器の製造と販売も行っています。提供製品には、低電圧および高電圧のソフトスターター、低電圧インバータ、太陽光発電インバータ、太陽光 2 軸伝送トラッカー、その他のハイテク製品が含まれます。同社の高品質で包括的なエンジニアリング ソリューションは、この分野の制御サーボ スピードエンド ユーザーから高く評価されています。同社はカスタム設計サービスも提供しています。
上海三宇は上海市松江区にあります。ソフトスターターとインバーター、サーボ速度を制御する制御盤の研究開発と製造を専門とするハイテク企業です。生産、製造、販売の歴史は、2004年に設立された上海三宇電子設備有限公司にまで遡ります。現在、当社には博士と修士、そして上級エンジニアで構成される研究開発グループがあります。当社は常に業界の年間動向を探り、その分野で競争力のある高品質の製品を生み出しています。