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AGV小車直流伺服控制系統設計技巧

發布日期:2019-06-05
作者:愛特佳自動化
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在AGV設計研發過程中,通常會采用直流無刷伺服電機的轉動來調整AGV小車位置。AGV直流伺服控制系統的工作過程:磁傳感器檢測AGV小車偏離磁帶的位置,將采樣數據送給PLC控制器,PLC根據采樣值判斷AGV小車偏離磁帶的情況,然后內部計算發出指令給伺服驅動器,驅動器驅動相應的伺服電機轉動,通過速度差調整AGV小車位置,直到小車運行到正確的位置上。

AGV設計

AGV伺服系統主要由伺服驅動裝置,檢測裝置和執行元件組成,具有調節范圍大,低速性能好,抗干擾能力好、)反應靈敏,響應速度快,自動化程度高等特點。 由于AGV小車行走過程中,不是直線,為了是控制電機的運動更加接近導航線路,需要應運到控制算法。

AGV伺服電機通常有三種控制模式:位置控制、速度控制、轉矩控制。速度控制和轉矩控制模式是通過模擬量控制電機運動,位置控制模式是通過脈沖來控制電機運動。

(1) 位置控制

位置控制模式是通過控制給電機輸入脈沖的頻率來確定控制電機速度,控制脈沖個數控制電機轉動角度,通過脈沖方向控制電機的正反轉,基于位置控制模式對速度和位置的準確控制,-般多應用于準確的定位設備。

(2)轉矩控制

轉矩控制方式是通過控制給伺服電機輸入模擬量或直接地址賦值來設定電機軸輸出轉矩的大小。例如: 10V 電源輸入對應5Nm的電機輸出的話,改變外部模擬量輸入值,便可以改變輸出的扭矩大小。如果輸入5V電壓時電機軸端扭矩輸出為2.5Nm,當電機軸端負載低于2.5Nm時,電機正轉:負載等于2.5Nm時,電機靜止:大于2.5Nm時:電機反轉。這樣就可以通過反饋信息改變模擬量值來改變輸出力矩大小。

(3)速度模式

速度模式通過模擬量的輸入來控制伺服電機轉動速度,速度控制有兩種方式:一是通過伺服驅動器內部參數設定可以選擇多段速度運行,二是選擇連續速度控制模式,實現無級調速。模擬量控制一般有兩種方法,改變輸出的電壓或者電流值,來控制伺服電機的速度。例如: 10V 電源輸入對應電機額定轉速2000轉輸出的話,改變外部模擬量輸入值,便可以改變電機速度的大小。輸入脈沖的頻率也可以進行伺服電機的速度控制。把電機的位置信號或直接負載的位置信號反饋給控制器,經過運算后在有上位機控制裝置的外環PID控制的速度模式也可以進行定位。

AGV 可實現柔性運輸、使用靈活、運輸效率高、節能、系統工作可靠、大大降低勞動強度,改善工作環境。隨著AGV技術的不斷進步,AGV 的運行方式有很大變化。現代AGV技術的顯著特征是具有智能化。車載計算機的硬軟件技術日益強大,使AGV具有從網絡、無線或紅外線信號接受裝置接收調度中心或客戶指令,自動導引,自動行駛,優化路線,自動作業,運行管理,車輛調度,避碰,自動充電,自動診斷等功能,實現了AGV的智能化、信息化、數字化、網絡化、柔性化、敏捷化、節能化、綠色化。

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