伺服電機控制原理:
伺服電機是機器人非常重要的一個零件,伺服電機控制原理就是依靠脈沖來定位,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,因此伺服電機對工業機器人的精準度有很重要的影響。
伺服電機控制電路圖一:
這是帶有脈沖發生器的伺服電機控制器的簡單基本設計。它使用處于不穩定模式的CMOS IC 7555生成脈沖來驅動伺服電機。可以適當地修改電路以獲得足夠長的脈沖。
伺服是具有輸出軸的小型設備。通過向伺服發送編碼信號,可以將該軸定位到特定的角度位置。只要輸入線上存在編碼信號,伺服系統將保持軸的角位置。軸的角位置由施加到控制線的脈沖的持續時間確定。這稱為脈沖編碼調制。
伺服器通常每20毫秒(.02秒)需要脈沖。脈沖的長度將決定電機旋轉多遠。通常,1.5毫秒脈沖將使電動機旋轉到90度位置。這稱為中立位置。如果脈沖時間短于1.5毫秒,則電動機會將軸旋轉至接近0度。如果脈沖長于1.5ms,則軸將更接近180度。
該電路設計為向伺服提供控制信號。IC1設計為非穩定多諧振蕩器,可以為伺服操作提供脈沖。10KPot VR2,R1和電容器C1確定脈沖的高電平和低電平時間。由于VR2是可變的,因此高電平時間從2.07 mS到1.03 mS不等。低電平時間為40.5毫秒。通過調整VR1,很容易獲得準確的時序.VR3調整IC1的控制引腳5的1.6伏控制電壓。
伺服電機控制電路圖二:
伺服電機是一種傳統的電機。它是自動裝置的執行元件。伺服電機的最大特點是可控。在有控制信號時,伺服電機就轉動,且轉速大小正比于控制電壓的大小。去掉控制電壓后,伺服電機就立即停止轉動。伺服電機的應用甚廣,幾乎所有的自動控制系統都需要用到。在家電產品中,例如錄相機、激光唱機等都是不可缺少的重要組成部分。
下圖是一伺服電機的最簡單的應用。電位器RV1由伺服電機帶動。電機可選用電流不超過700mA,電壓為12~24V的任一種伺服電機。圖中RV1和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)電橋。集成電路LM378是雙路4瓦功率放大器,也以橋接方式構成電機驅動差分放大器。
當RV2的任意變化,都將破壞電橋的平衡,使RV1—RV2之間產生一差分電壓,并且加以放大后送至電機。電機將轉動,拖動電位器RV1到新的位置,使電橋重新達到新的平衡。所以說,RV1是跟蹤了RV2的運動。
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