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采用伺服步进实现旋转型贴标机控制系统(一)———采用伺服步进实现旋转型贴标机控制系统(一)

2012-04-15

摘要: 一种新的低成本的控制技术,被广泛用于形状和尺寸各异的圆瓶和容器贴标的旋转型贴标机,不仅贴标速度快,而且定位准确,贴标精度在产品速度瞬间突变的情况下也不会受到影响。
关键词: 伺服步进   旋转型贴标机    控制系统 

 

 

   圆瓶产品的旋转圆盘通过步进电机控制,采用开环控制方式,或者通过增量型/绝对型编码器实现闭环控制。控制方式采用先进的全数字控制方式,使需要贴标的产品速度和贴标速度完全同步。

快速前馈全数字伺服步进技术

 

    如今步进电机被普遍看作多对极交流同步电机。步进电机常常被用在低成本开环控制领域。如果对其进行闭环控制,对速度和位置的控制精度都大大提高,而与低对极数的无刷电机控制系统相比,在性价比方面却有绝对的优势。

    爱维电子开发的伺服步进技术,通过创新的计算方式f4d2对电机的相电流进行非步进控制,能够实现步进电机的准确定位和可靠的控制。

    f4d2 计算速度非常快,因此可以实现对电机的高频斩波控制,使控制系统具有以下优点:
    - 低噪音;
    - 使电机能够实现任何速度下的最大扭矩;
    - 电机相电流具有完美的正弦波,没有谐波干扰。

步进电机闭环连续(非步进)控制特点

    步进电机的伺服控制器,通过电机轴上的编码器将电机轴的角位移反馈给控制器。控制器通过数字信号处理器 DSPC (Digital Signal Processor Controller) 调节电机相电流和PWM 斩波频率。

 

 

(爱维电子的闭环控制步进电机-驱动器-编码器SM2A 功能模块图)

    因为电机轴上的编码器能够实时反馈电机的准确位置,使得我们的伺服步进驱动器能够对任何动态条件的变化进行瞬间调节。
 
    步进电机闭环控制系统性能分析

    步进电机闭环控制系统能够准确跟踪理论速度,与低对极数的无刷电机系统相比,瞬间误差大大减小。 在实现电流调节时,不仅考虑位置误差,还需要同时考虑速度和加速度的误差。

    控制器通过比较电机轴上的理论位置和实际位置差调节电机相电流。电机的电流和扭矩完全是瞬间运动所需,因此大大降低了系统的能耗和噪音, 同时因为电机与控制器直接相连,系统对瞬间变化的负载能够在最短时间内进行反应,保证了控制的可靠性。

 

(电流曲线)

 

 (速度和位置跟踪曲线)

 

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