मोशन कंट्रोल औद्योगिक नियंत्रण के क्षेत्र में कोर में से एक है, जो प्रिंटिंग, पैकेजिंग, असेंबली और अन्य औद्योगिक परिदृश्यों में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। गति नियंत्रण मोटर नियंत्रण से उत्पन्न होता है, मोटर नियंत्रण का कार्य एकल मोटर टोक़, गति, स्थिति और अन्य मापदंडों को नियंत्रित करना है, ताकि मोटर निर्दिष्ट क्रिया को पूरा कर सके। गति नियंत्रण कई मोटर्स के नियंत्रण का एहसास करने के लिए मोटर नियंत्रण पर आधारित है, नियंत्रण प्रणाली स्वचालित रूप से निर्दिष्ट गति को पूरा करने के लिए कई मोटर्स का समन्वय करती है। जटिल और सटीक गति नियंत्रण प्रणाली के आवेदन से उत्पादन लागत बहुत कम हो जाती है और प्रसंस्करण में गड़बड़ी की घटना भी कम हो जाती है, और उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार होता है। आजकल, औद्योगिक उत्पादन स्वचालन प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, रसद उद्योग और बड़ी असेंबली लाइनों में विभिन्न गति नियंत्रण प्रणालियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
यांत्रिक भुजा जो अक्सर हमारी दृष्टि में दिखाई देती है, औद्योगिक उत्पादन में मदद करने के लिए गति नियंत्रण प्रणाली की सबसे महत्वपूर्ण कड़ी है। वर्तमान में, दुनिया में सबसे उन्नत यांत्रिक भुजा में 7 गियरलेस जोड़ हैं, और प्रत्येक मोटर एक संयुक्त ड्राइव करती है। जब मैनिपुलेटर सामान्य ऑपरेशन में होता है, तो गति नियंत्रण प्रणाली एक ही समय में सात मोटरों का समन्वय करती है, ताकि मैनिपुलेटर अंतरिक्ष में किसी भी स्थिति में किसी वस्तु को आसानी से समझ सके। इतना ही नहीं, यह अन्य जटिल कार्य भी कर सकता है, यह लोगों को सफाई करने या कोई वाद्य यंत्र बजाने में भी मदद कर सकता है।
कुछ साल पहले, गति नियंत्रण के एक सूक्ष्म जगत के रूप में व्यापक रोबोट इंटरनेट पर विस्फोट हो गए। जब स्वीपिंग रोबोट ने मोशन रूट तैयार किया है, तो मोशन कंट्रोल सिस्टम मोटर को विभिन्न क्रियाओं को निष्पादित करने के लिए चलाएगा, ताकि स्वीपिंग रोबोट कार्य को कुशलता से पूरा कर सके। कारखाने में, ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरिंग असेंबली लाइन में रोबोट आर्म का व्यापक रूप से असेंबली लाइन में उपयोग किया जाता है, वेल्डिंग और असेंबली को पूरा करने के लिए रोबोट आर्म आसानी से दसियों किलोग्राम या सैकड़ों किलोग्राम भागों को उठा सकता है। जैसा कि हम देख सकते हैं, गति नियंत्रण प्रणाली न केवल उद्योग में उपयोग की जाती है, बल्कि हमारे जीवन के सबसे करीब में भी पाई जाती है।
मोशन कंट्रोल सिस्टम को समझने के लिए, मोशन कमांड के निष्पादकों - मोटर्स को समझना महत्वपूर्ण है। गति नियंत्रण प्रणाली में उपयोग की जाने वाली अधिकांश मोटरें स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर हैं। निम्नलिखित Xiaobian संक्षेप में दो प्रकार की मोटरों को पेश करेगा।
1 कदम मोटर
स्टेपर मोटर इनपुट पल्स सिग्नल को कोणीय विस्थापन में बदल सकती है। स्टेपर मोटर के सामान्य संचालन में, मोटर की गति, स्थिति, गति और मंदी केवल पल्स सिग्नल की आवृत्ति और संख्या पर निर्भर करती है, और लोड परिवर्तन से प्रभावित नहीं होती है। जब स्टेपर मोटर चालक एक पल्स सिग्नल प्राप्त करता है, तो वह स्टेपर मोटर को निर्धारित दिशा में एक निश्चित कोण को घुमाने के लिए चलाता है। इसे "स्टेप एंगल" कहा जाता है, और यह एक समय में एक कदम, एक कदम पर घूमता है, और यहीं से खड़ी मोटर को इसका नाम मिलता है।
2 सर्वो मोटर
सर्वो मोटर प्राप्त विद्युत संकेत को मोटर शाफ्ट पर कोणीय विस्थापन आउटपुट में परिवर्तित करता है, और सर्वो मोटर चालक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए तीन चरण की बिजली को नियंत्रित करता है, और रोटर चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत घूमता है। सर्वो मोटर का एनकोडर चालक को सिग्नल वापस भेजता है, और चालक प्रतिक्रिया मूल्य और लक्ष्य मूल्य के बीच तुलना के अनुसार रोटर रोटेशन के कोण को समायोजित करता है।
दो मोटरों की तुलना
1. विभिन्न नियंत्रण विधियां
स्टेपर मोटर ओपन-लूप नियंत्रण को अपनाती है, और सर्वो मोटर बंद-लूप नियंत्रण को अपनाती है। दो नियंत्रण विधियों के बीच अंतर यह है कि बंद लूप नियंत्रण वास्तविक मूल्य के साथ लक्ष्य मान की तुलना करेगा और मोटर की स्थिति को समायोजित करेगा। इसके विपरीत, सर्वो मोटर की नियंत्रण सटीकता स्टेपर मोटर की तुलना में बेहतर है।
2 अलग नियंत्रण परिशुद्धता
स्टेपर मोटर के जितने अधिक चरण होंगे, उसकी सटीकता उतनी ही अधिक होगी। {{0}}चरण मोटर की लागत कम है, लेकिन कम गति पर कंपन बड़ा है, और उच्च गति पर टॉर्क तेजी से गिरता है। 5-चरण मोटर में कम कंपन और अच्छा उच्च-गति प्रदर्शन होता है, जो 2-चरण मोटर की गति से 30~50 प्रतिशत अधिक है, और कुछ अवसरों पर सर्वो मोटर को भी बदल सकता है। सर्वो मोटर एक एनकोडर के साथ आती है, और एनकोडर के जितने अधिक स्केल होते हैं, सटीकता उतनी ही अधिक होती है। सामान्य तौर पर, सर्वो मोटर की सटीकता 0.036 डिग्री के स्टेप एंगल के साथ स्टेपर मोटर के बराबर होती है, बेशक, स्टेपर मोटर का इतना छोटा स्टेप एंगल नहीं होता है, सामान्य स्टेपर मोटर का स्टेप एंगल 1.8 होता है। ऊपर सिर्फ एक सादृश्य है, यह देखा जा सकता है कि उच्च-परिशुद्धता गति नियंत्रण के कार्यान्वयन में, सर्वो मोटर का प्रदर्शन स्टेपर मोटर से बहुत आगे है।
3 विभिन्न कम आवृत्ति विशेषताओं
सर्वो मोटर्स के विपरीत, स्टेपर मोटर्स कम गति पर कम गति वाली कंपन घटना को दूर करने के लिए भिगोना प्रौद्योगिकी या उपखंड प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं। कम गति पर स्टेपर मोटर अभी भी कंपन के लिए प्रवण है, और उच्च गति या कम गति पर सर्वो मोटर कोई कंपन घटना नहीं दिखाई देगी।
4. विभिन्न गति प्रदर्शन
स्टेपर मोटर ओपन लूप कंट्रोल है, बहुत अधिक स्टार्ट फ्रीक्वेंसी या लोड खोए हुए स्टेप की घटना का कारण बनना आसान है, बहुत तेज गति जब रोकना ओवरशूट घटना का कारण बनना आसान है, सर्वो मोटर बंद लूप कंट्रोल है, सर्वो ड्राइवर सीधे फीडबैक सिग्नल का नमूना ले सकता है मोटर एनकोडर, आंतरिक गति पाश और स्थिति पाश, आम तौर पर खोए हुए चरण या ओवरशूट घटना नहीं दिखाई देंगे।
5 गति तदनुसार भिन्न होती है
स्टेपर मोटर्स को स्थैतिक से काम करने की गति में तेजी लाने के लिए सैकड़ों मिलीसेकंड लगते हैं, जबकि सर्वो मोटर्स को आम तौर पर केवल कुछ मिलीसेकंड की आवश्यकता होती है, जिसका उपयोग उन नियंत्रण स्थितियों में किया जा सकता है जिनके लिए तेज़ स्टार्ट और स्टॉप की आवश्यकता होती है।
उपरोक्त तुलना से, प्रदर्शन के कई पहलुओं में सर्वो मोटर्स स्टेपर मोटर्स से बेहतर हैं। जब हम मोटर मॉडल चुनते हैं तो क्या सर्वो मोटर चुनना ठीक है? नहीं, सर्वो मोटर की कीमत स्टेपर मोटर की तुलना में बहुत अधिक होगी, स्टेपर मोटर सर्वो मोटर की तुलना में लागत प्रदर्शन के मामले में होगी, दो मोटरों की विशेषताओं में महारत हासिल करने के बाद, विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार, इसे चुनना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है सही प्रकार की मोटर।
मोशन कंट्रोल सिस्टम न केवल मोटर्स और एक्ट्यूएटर्स से बने होते हैं, बल्कि इनसे भी ज्यादा महत्वपूर्ण कंट्रोल स्कीम या एल्गोरिदम होते हैं जो कई मोटर्स के मूवमेंट को कोऑर्डिनेट करते हैं। उदाहरण के लिए, एक गति प्रणाली है जिसमें फिल्म को दो मोटरों द्वारा संचालित टर्नटेबल के चारों ओर लपेटा जाता है, ताकि फिल्म वाइंडिंग की एक निर्धारित गति पर फिल्म को बिना टूटे एक टर्नटेबल से दूसरे टर्नटेबल तक अनियंत्रित किया जा सके। फिल्म वाइंडिंग की प्रक्रिया में, दो टर्नटेबल के वाइंडिंग व्यास लगातार बदलते रहेंगे। यह सुनिश्चित करने के लिए कि फिल्म टूटती नहीं है और निर्दिष्ट फिल्म घुमावदार गति को पूरा करती है, दो मोटरों की गति को लगातार समायोजित करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए पीआईडी एल्गोरिदम के उपयोग को बंद-लूप नियंत्रण करने की आवश्यकता होती है, ताकि नियंत्रित वस्तु: तनाव प्रतिक्रिया मूल्य मोटर की गति को प्रभावित करता है। इस तरह, सर्वो मोटर के तेज प्रतिक्रिया प्रदर्शन पर भरोसा करते हुए, तनाव बहुत बड़ा होने पर गति कम हो जाती है और तनाव बहुत कम होने पर गति तेज हो जाती है। निरंतर समायोजन के तहत, फिल्म का तनाव और घुमावदार गति आवश्यकताओं तक पहुंचती है।
पीआईडी एल्गोरिदम के अलावा, गति अंतर एल्गोरिथ्म का उपयोग 6 डिग्री की स्वतंत्रता या यहां तक कि 7 डिग्री की स्वतंत्रता मैनिपुलेटर नियंत्रण प्रणाली में भी किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि मैनिपुलेटर निर्दिष्ट स्थिति तक चलता है। गति नियंत्रण प्रणाली योजना की गुणवत्ता निर्धारित करती है कि क्या प्रणाली सुरक्षित और विश्वसनीय है, और क्या दक्षता अधिक है। उत्कृष्ट कार्यक्रम डिजाइन क्षमता होने से हम और अधिक प्रतिस्पर्धी बनेंगे।