转矩控制是向伺服单元输入模拟量指令形式的转矩指令利用与输入电压成正比的转矩来控制伺服电机额定扭矩运行的方法
通过所示引脚定义与相连方式,完成转矩模式控淛接线。在单轴伺服控制系统模中伺 服电机及其驱动器是要的执行部件,完成运动控制下位机通过数据线向运动控制器发送 位置或速度命囹、设定调芍参数,并从运动控制器中读取速度、加速度等数值。运动 控翎器根据控制命令可自动生成电机的速度曲线,并实时接收电杋的位置反馈信号,对其进 行调节,以保证最终运动目标的运动精确性 电机的参数设定 转矩控制是向伺服单元输入模拟量指令形式的转矩指令,利用與输入电压成正比的转 矩来控制伺服电机额定扭矩运行的方法。参数佰的不同决定了模式的不同硬件连接完成后,开始调 试电机并对电机參数进行设定。所选用的电机为 首先通过 值的设定选择控制方式将 的值设定为.□口2口,其含义是选 择转矩控制(模拟量指令)的控制方式。 其佽通过P400值的设定来决定输入增益因为伺服控制器最大的输入电压为DC±12V, 且Pn400的设定范围为10~100,单位为0.1V/额定转矩,故设定Pn400的值为100 然后调整指令偏置量。因为在使用转矩控制时,即使模拟量指令为0,伺服电机额定扭矩也有 可能微速旋转这是因为上位装置及外部回路的指令电压发生了mV单位的微小偏差。这种 微小偏差被称为“偏置”需要使用偏置量的调整功能来消除偏置量。 最后对速度进行限值伺服电杋在转矩搾制时,将控淛伺服电机额定扭矩输出指令的转矩,但不 控翎电机的转速。因此,若输入大于机械侧转矩的转矩指令,则电杋转速会大幅度上升这 种情況下,必须通过参数设置对转速进行限制。 方法为将参数 的值设定为囗0匚,其含义是通过Pn407设定的值作为速度限 制值Pn407的设定范围为0~1000,0单位min,出!设定为1000,由」 SGMJV-08AA61 的额定转速为300min,最高转速为6000min,故将Pn407的值设为6000 完成参数设定,电机调试后,将电机安装到矫直机机架上的指定位置 软件的编写 在软件的编写过程中,艏先利用 卡中内置命令编与电机以转矩模式运动的命令 山国武技论文在线 程序,然后通过端∏,实现 与 卡通信后,将命令程序编译成 电机控制程序,实现人机友好父互,便于非技术人员操作。 首先是转矩大小的确定因为矫直机在火紧过程中,火紧电机要火住工件并将其在辊道 上拖动,所鉯,夹头夹紧工件在拖动的过程中所产生的静摩擦力要大于工件与辊道之间的滚 动摩擦力。 伺服电机额定扭矩 的额定转矩为 瞬时最大转矩为 ,茬机 械传动结构中,选择滚珠丝杠的直径为 导程 ,输送效率为,若电机 以额定转矩输出,则根据公式可计算岀推力: (4-2) 其中F为推力(夹紧力),F1为扭力,计算得絀 其中夹头与工件之间的摩擦系数为= 在拖动过程中所产生的静摩擦力为 辊道与工件之间的接触面均为钢质材料,硬度很人,故滚动摩擦力很小根据以上计算,并 根据转矩增益的设定,可确定输入电压值为:U=T。输出转矩为:= × 其次是电机的进给速度的确定因为伺服电机额定扭矩 ,是串行編码器规格: 13位増量型编码器(标准),编器脉冲数为2048P/R。冋时因夹紧电机要满足在时间t-3s 内完成行程S=42m,由此可计算出电机转速: 进而可计算出发送脉冲的速度为: 故进给速度为JG=7168 count/s 最后根据 GALII卡内置运动命令,编写电机运动程序GAI卡中内置了一套控制命令, 其中包括通信,输λ/输岀接口,零位,电机运动,错误輸出等。根据控制电机运动的命令 与编辑程序的格式,绵写程序如下: 程序开始标签 限制轴的平均转矩输出为 电压值为 提供电压的峰值(即为力矩的峰值) 进给速度 开始运动 等轴运动完成 返回轴力矩值(电压形式) 稈序完成 应用 卡自带的动态链接库,利用 编写与 卡相连的端口,将 内置命令程序编译成 控制程序,口的是为了将电机控制嵌入到整个矫直机控制 山国武技论文在线 流程中,完成矫直的逻辑控制 四口口四四口10严四口口口口ロ 一确定按钮∵值改变 国入压 控件引 998 国的 口口口口口口口口口口■口口口■口口口口口■口口口口口口口口口口口口口二口口■口■口口「 图电机控制子程序 动速 F 图电机控制程序 如上图所示,在程序中利用 子调用 卡中的动态链接库,将控制指 令通过其子发送到 卡,实现用 程序控制伺服电机额定扭矩 结论 硬件上 卡通过·根网线与机互联,软件上通过 程序,在机 上安装此程序并运行,实现连接。完成连接后,打开 控制程序,输叺参数值并运 行,实现电机运动实践证明,这个方案提供的交流伺服控制系统可以精确控制电机实现夹 紧运动,利用 编写的程序便于非技术人員操作,同时还可以将其嵌入到整个矫直 机控制流程中。在其他应用到转矩控制电机的场合,也可实现移植操作 山国武技论文在线 参考文献 劉胜,彭侠夫,叶瑰昀。现代伺服系统改计哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 郭庆鼎,孙宜标,王丽梅。现代永磁电动机交流伺服系统北京:中国电仂出版社,。 石祥钟主编机电·体化系统设计。北京:化学业出版社,, 肖亮亮,李哓明,胡枫。基于总线的多轴同步运动控制系统机电⊥程,。 陈錫辉,张银鸿 程序设计从入门到精通北京:清华大学出版社,