Hvordan oppnår et servodriverkort høy-presisjonssynkronisering av posisjon/hastighet/moment gjennom algoritmer for lukket-sløyfe?

Servodriverkortet oppnår høy-presisjonssynkronisering av posisjon, hastighet og dreiemoment gjennom en lukket-sløyfekontrollalgoritme. Kjernen i denne tilnærmingen ligger i en dynamisk «tilbakemelding-sammenligning-korreksjon»-justeringsmekanisme, som kombinerer en multi-sløyfekontrollarkitektur med intelligent algoritmeoptimalisering. Følgende er en forenklet forklaring på arbeidsprinsippet:

1. Kjernelogikken til lukket-sløyfekontroll: tilbakemelding og korrigering
Den lukkede-sløyfekontrollen til et servosystem ligner på "autonom kjøring":

Målinnstilling: Brukeren legger inn en posisjonskommando (f.eks. "flytt til 100 mm"), en hastighetskommando (f.eks. "500rpm") eller en dreiemomentkommando (f.eks. "10N·m").
Reell-tidstilbakemelding: Enkoderen (eller Hall-effektsensoren) overvåker kontinuerlig motorposisjonen, hastigheten og dreiemomentet og overfører disse dataene til førerkortet.
Feilsammenligning: Driverkortet beregner forskjellen mellom målverdien og tilbakemeldingsverdien (f.eks. "Gjeldende posisjon 95 mm, feil 5 mm").
Dynamisk korrigering: Utgangsspenningen/strømmen justeres for å kompensere for feilen, og bringer den faktiske verdien nærmere målverdien.

2. Tre-sløyfekontrollarkitektur: Collaborative Layered Control
Servodriverkort bruker vanligvis et trelags-kontrollsystem: posisjonssløyfe, hastighetssløyfe og strømsløyfe (momentløkke). Hver sløyfe er ansvarlig for forskjellige dimensjoner av nøyaktighet:

Nåværende sløyfe (momentkontroll):
Funksjon: Styrer motorstrømmen direkte, og oppnår rask dreiemomentrespons.
Prinsipp: Ved å justere PWM-signalets driftssyklus, kontrolleres motorens magnetiske feltstyrke nøyaktig for å sikre at utgangsmomentet samsvarer med kommandoen.
Analogi: Som "muskelkontroll" bestemmer den direkte mengden kraft som brukes.
Hastighetsløkke:
Funksjon: Den bygger på strømsløyfen og stabiliserer motorhastigheten.
Prinsipp: Basert på tilbakemelding fra koder, justerer den gjeldende sløyfekommando for å eliminere hastighetssvingninger (som retardasjon under plutselige lastendringer).
Analogi: Som "gasskontroll", opprettholder den en jevn kjørehastighet.
Posisjonsløkke:
Funksjon: Oppnår til slutt presis posisjonering.
Prinsipp: Basert på målposisjon og faktisk posisjon, genererer den en hastighetskommando (f.eks. "Gjeldende posisjon 95 mm, akselerer til 500 rpm"), som deretter utføres av hastighets- og strømsløyfene.
Analogym: Som et "navigasjonssystem" planlegger det ruter og dirigerer kjøringen. Synergimekanisme:

Utgangen fra den ytre sløyfen (posisjonssløyfen) fungerer som inngangen til den indre sløyfen (hastighetssløyfen), som igjen fungerer som inngangen til den aktuelle sløyfen, og danner en "lagdelt" korreksjonskjede.
For eksempel, når posisjonsfeilen er stor, vil posisjonssløyfen øke hastighetskommandoen, mens hastighetssløyfen vil øke hastigheten ved å øke strømmen, og raskt redusere feilen.