AGV小车直流伺服控制系统设计技巧

2019年5月22日

  在AGV设计研发过程中,通常会采用直流无刷伺服电机的转动来调整AGV小车位置。AGV直流伺服控制系统的工作过程:磁传感器检测AGV小车偏离磁带的位置,将采样数据送给PLC控制器,PLC根据采样值判断AGV小车偏离磁带的情况,然后内部计算发出指令给伺服驱动器,驱动器驱动相应的伺服电机转动,通过速度差调整AGV小车位置,直到小车运行到正确的位置上。

AGV小车

  AGV伺服系统主要由伺服驱动装置,检测装置和执行元件组成,具有调节范围大,低速性能好,抗干扰能力好、)反应灵敏,响应速度快,自动化程度高等特点。 由于AGV小车行走过程中,不是绝对的直线,为了是控制电机的运动更加完美接近导航线路,需要应运到控制算法。

  AGV伺服电机的控制方法

  AGV伺服电机通常有三种控制模式:位置控制、速度控制、转矩控制。速度控制和转矩控制模式是通过模拟量控制电机运动,位置控制模式是通过脉冲来控制电机运动。

  (1) 位置控制

  位置控制模式是通过控制给电机输入脉冲的频率来确定控制电机速度,控制脉冲个数控制电机转动角度,通过脉冲方向控制电机的正反转,基于位置控制模式对速度和位置的准确控制,-般多应用于精准的定位设备。

  (2)转矩控制

  转矩控制方式是通过控制给伺服电机输入模拟量或直接地址赋值来设定电机轴输出转矩的大小。例如: 10V 电源输入对应5Nm的电机输出的话,改变外部模拟量输入值,便可以改变输出的扭矩大小。如果输入5V电压时电机轴端扭矩输出为2.5Nm,当电机轴端负载低于2.5Nm时,电机正转:负载等于2.5Nm时,电机静止:大于2.5Nm时:电机反转。这样就可以通过反馈信息改变模拟量值来改变输出力矩大小。

  (3)速度模式

  速度模式通过模拟量的输入来控制伺服电机转动速度,速度控制有两种方式:一是通过伺服驱动器内部参数设定可以选择多段速度运行,二是选择连续速度控制模式,实现无级调速。模拟量控制一般有两种方法,改变输出的电压或者电流值,来控制伺服电机的速度。例如: 10V 电源输入对应电机额定转速2000转输出的话,改变外部模拟量输入值,便可以改变电机速度的大小。输入脉冲的频率也可以进行伺服电机的速度控制。把电机的位置信号或直接负载的位置信号反馈给控制器,经过运算后在有上位机控制装置的外环PID控制的速度模式也可以进行定位。

  AGV 可实现柔性运输、使用灵活、运输效率高、节能、系统工作可靠、大大降低劳动强度,改善工作环境。随着AGV技术的不断进步,AGV 的运行方式有很大变化。现代AGV技术的最显著特征是具有智能化。车载计算机的硬软件技术日益强大,使AGV具有从网络、无线或红外线信号接受装置接收调度中心或客户指令,自动导引,自动行驶,优化路线,自动作业,运行管理,车辆调度,安全避碰,自动充电,自动诊断等功能,实现了AGV的智能化、信息化、数字化、网络化、柔性化、敏捷化、节能化、绿色化。

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