如何把步進(jìn)電機(jī)變成閉環(huán)步進(jìn)電機(jī),主要有兩種方法:變成閉環(huán)電機(jī):利用編碼器實現(xiàn)閉環(huán)控制。就實際應(yīng)用中的變?yōu)殚_環(huán)控制,有一定的單方面要求,安川變頻器/伺服 閉環(huán)比例伺服。

利用執(zhí)行器的優(yōu)勢:

1、精度高,控制精度高

2、 動態(tài)響應(yīng)快

3、 機(jī)電一體化程度高

此外,由于結(jié)構(gòu)上有了類似伺服電機(jī)的等距能,提高了控制精度。

4、 控制系統(tǒng)靈活

高性能:電機(jī)是工業(yè)領(lǐng)域的動力系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理、控制和管理都是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。電機(jī)包括工業(yè)機(jī)器人、伺服系統(tǒng)和控制部分,是工業(yè)機(jī)器人的核心。一般來說,伺服系統(tǒng)的控制精度是由電機(jī)軸上輸出的機(jī)械位移和角速度的控制精度決定。電機(jī)的控制精度是電機(jī)軸的控制精度,位置伺服系統(tǒng)的抗干擾能力,對低速伺服系統(tǒng)的噪音也有很大的影響。

5、高精度:高速伺服系統(tǒng),可以實現(xiàn)高速運行,一般為電機(jī)轉(zhuǎn)速精度為200%,而交流伺服系統(tǒng)的速度精度和位置伺服系統(tǒng)的分辨率均為0.1%左右。

6、快速響應(yīng):調(diào)速方便,可以在低速時實現(xiàn)大范圍的加速,同時也可以實現(xiàn)高速運行,而且調(diào)速范圍非常寬泛,從一個普通的速度到底幾乎不受限制。

對于運動控制領(lǐng)域,高性能的伺服系統(tǒng),是必然要求有實時的高精度、高性能運動控制的交流伺服系統(tǒng)。另一方面,交流伺服系統(tǒng)的控制策略目前主要是基于永磁同步的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等策略。直接轉(zhuǎn)矩控制更是磁通向量控制,在永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中,通常采用轉(zhuǎn)矩前饋技術(shù)以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度、減少振蕩,并且不需要位置檢測器,因此可以使系統(tǒng)具有高性能的控制性能。

無速度傳感器的矢量控制技術(shù),可使電機(jī)在寬范圍內(nèi)以高的速度、高的效率運行,無需速度傳感器,通過調(diào)節(jié)定子電壓和轉(zhuǎn)子磁通矢量的關(guān)系,可獲得與轉(zhuǎn)子磁場垂直的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。對于低速,如100r/min或500r/min,對于高速運行的異步電動機(jī),除了提供恒定的磁通,還提供異步電動機(jī)提供的磁通,以提供異步電動機(jī)的磁通。因此,從理論上講,無速度傳感器矢量控制技術(shù)是目前研究熱點。

對于高速永磁無刷直流電動機(jī)而言,速度傳感器是必不可少的。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)傳感器的硬件設(shè)計

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中,其傳感器相當(dāng)于人的眼睛,其傳感器性能的好壞直接影響到無線傳感器性能的好壞。目前,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的硬件平臺基本上均選用TI公司的MSP430系列的DSP芯片。圖2為InterpSense系列中的TMS320VS512芯片。

圖2 InterpSense系列芯片

2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計

監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺大部分采用PC機(jī)或微控制器。本設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較多,系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。以PC機(jī)或微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)中,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的重點是性能參數(shù)的設(shè)計,在功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件設(shè)計。