¿Cómo logra la rueda del motor un control preciso de posición y velocidad?

Update:Oct 01,2023
Summary: Posición precisa y control de velocidad de ruedas de motor es crítico para la automatización, robótica, transporte y otras aplicaciones. Para logr...
Posición precisa y control de velocidad de ruedas de motor es crítico para la automatización, robótica, transporte y otras aplicaciones. Para lograr este control, se debe considerar una variedad de factores, incluidos sensores, algoritmos de control, hardware del controlador y características físicas.

1. Uso de codificadores y sensores:
Los codificadores y los sensores son componentes clave de las ruedas del motor y se utilizan para monitorear la posición y la velocidad de la rueda en tiempo real. Estos sensores pueden ser codificadores ópticos, codificadores magnéticos u otros tipos de sensores. Convierten el movimiento mecánico en señales electrónicas, proporcionando información de retroalimentación precisa.
Los codificadores de alta resolución proporcionan mediciones de posición más finas y, por lo tanto, son importantes para las aplicaciones que requieren control de alta precisión. La selección del sensor debe considerar las condiciones ambientales, la durabilidad y los requisitos de precisión.
2. Controlador PID:
El controlador PID es un algoritmo de control comúnmente utilizado para ruedas de motor. Se basa en tres parámetros de control: proporcionales, integrales y diferenciales, y ajusta la salida de la rueda del motor de acuerdo con el error entre el valor medido real y el valor establecido. Este algoritmo puede responder rápidamente a los cambios y converger a la posición o velocidad deseada.
El parámetro proporcional controla la rápida respuesta del sistema a los errores, el parámetro integral se utiliza para manejar errores persistentes y el parámetro diferencial se usa para reducir las oscilaciones. Ajustar estos parámetros es clave para lograr un control preciso.
3. Planificación de trayectoria e interpolación:
En algunas aplicaciones, las ruedas motoras deben moverse a lo largo de trayectorias específicas o realizar movimientos de interpolación complejos, como la planificación de rutas para robots. Esto requiere que el sistema de control pueda generar y ejecutar trayectorias precisas. Los algoritmos de planificación de trayectoria descomponen la ruta objetivo en una serie de puntos de la manera y calculan la posición y la velocidad de cada punto.
Los algoritmos de interpolación se pueden usar para suavizar la trayectoria y garantizar que el movimiento de la rueda del motor a lo largo de la ruta sea continuo, evitando así los choques y oscilaciones innecesarias.
4. Control de retroalimentación de circuito cerrado:
Las ruedas de motor generalmente emplean un sistema de control de retroalimentación de circuito cerrado para garantizar una posición precisa y un control de velocidad. El controlador monitorea continuamente la posición y la velocidad reales y los compara con los puntos de ajuste. Si hay un error, el controlador ajustará automáticamente la salida de la rueda del motor para corregir el error.
Este mecanismo de control de retroalimentación puede manejar perturbaciones y cambios externos, asegurando la estabilidad y precisión del sistema.
5. Controlador de alto rendimiento y hardware:
El rendimiento del controlador y la potencia informática son críticos para un control preciso. Los controladores de alto rendimiento pueden ejecutar algoritmos más rápido y proporcionar respuestas de retroalimentación más precisas. La elección del hardware también es importante porque afecta la velocidad de respuesta y la precisión de control del sistema.
Algunas aplicaciones pueden requerir un sistema operativo (RTOS) en tiempo real para garantizar un control confiable y en tiempo real.
6. Compensación de carga y fricción:
La carga y la fricción de la rueda del motor tienen un cierto impacto en el control de posición y velocidad. Algunos sistemas de control avanzados tienen funciones de compensación de carga que pueden ajustar automáticamente la salida de la rueda del motor de acuerdo con los cambios de carga para garantizar un movimiento estable.
La compensación por fricción también es importante porque la fricción afecta la desaceleración y la aceleración de la rueda del motor.
7. Codador de alta precisión:
Para las aplicaciones que requieren un control de alta precisión, se pueden requerir codificadores de alta precisión. Estos codificadores proporcionan más puntos de medición de posición, lo que permite que el sistema de control rastree con mayor precisión el movimiento de la rueda del motor. Los codificadores de alta precisión generalmente tienen un recuento de línea más alta, que proporciona una resolución de posición más detallada.

Qihang QH-Sym5-750 (26) 750W, 26 pulgadas de motor de nieve de una rueda
Tipo de producto: QH-Sym5-750 (26)
Potencia nominal (W): 750W (KW)
Voltaje nominal (V): 36-48-60 (V)
Velocidad nominal: 230-500 (RPM)