Като основна част от някои автоматизирани устройства, надеждността и стабилността на системата за управление на движението пряко влияят върху нейната производителност, а един от основните фактори, влияещи върху нейната надеждност и стабилност, е проблемът с предотвратяването на смущения. Следователно, как ефективно да се реши проблемът със смущенията е проблем, който не може да бъде пренебрегнат при проектирането на системата за управление на движението.
1. Явление на интерференция
В приложението често се срещат следните основни интерферентни явления:
1. Когато системата за управление не подава команда, двигателят се върти неравномерно.
2. Когато серво моторът спре да се движи и контролерът за движение отчете позицията на мотора, стойността, подадена обратно от фотоелектричния енкодер в края на мотора, скача произволно.
3. Когато серво моторът работи, стойността на отчитания енкодер не съвпада със стойността на издадената команда и стойността на грешката е произволна и неправилна.
4. Когато серво моторът работи, разликата между прочетената стойност на енкодера и издадената командна стойност е стабилна стойност или се променя периодично.
5. Оборудването, което споделя едно и също захранване с AC серво системата (като дисплей и др.), не работи правилно.
2. Анализ на източника на смущения
Има два основни типа канали, които пречат на влизането в системата за управление на движението:
1, смущения в канала за предаване на сигнала, смущенията навлизат през входния канал на сигнала и изходния канал, свързани към системата;
2, смущения в системата за захранване.
Каналът за предаване на сигнала е начинът, по който управляващата система или драйверът получават сигнали за обратна връзка и изпращат управляващи сигнали, тъй като импулсната вълна ще бъде забавена и изкривена по предавателната линия, което ще доведе до затихване и смущения в канала. В процеса на предаване основният фактор са дългосрочните смущения.
Във всяко захранване и преносна линия има вътрешни съпротивления. Именно тези вътрешни съпротивления причиняват шумовите смущения на захранването. Ако няма вътрешно съпротивление, независимо какъв шум ще бъде абсорбиран от късото съединение на захранването, в линията няма да се установи смущаващо напрежение. Самият драйвер на AC серво системата също е силен източник на смущения и може да повлияе на друго оборудване чрез захранването.
Система за управление на движението
Три мерки против смущения
1. Проектиране на захранващата система против смущения
(1) Захранването да се осъществява групово, например, отделете задвижващата мощност на двигателя от управляващата мощност, за да предотвратите смущения между устройствата.
(2) Използването на шумови филтри може също така ефективно да потисне смущенията от AC серво задвижвания към друго оборудване. Тази мярка може ефективно да потисне гореспоменатите смущения.
(3) Използва се изолационен трансформатор. Като се има предвид, че високочестотният шум преминава през трансформатора главно не чрез взаимната индуктивност на първичната и вторичната намотка, а чрез свързването на паразитните капацитети на първичната и вторичната намотка, първичната и вторичната страна на изолационния трансформатор са изолирани чрез екраниращи слоеве, за да се намали разпределеният им капацитет и да се подобри способността им да устояват на смущения от синфазен режим.
2. Проектиране на канала за предаване на сигнала против смущения
(1) Мерки за изолиране на фотоелектрическото свързване
В процеса на предаване на дълги разстояния, използването на оптрони може да прекъсне връзката между управляващата система и входния канал, изходния канал и входните и изходните канали на серво задвижването. Ако фотоелектричната изолация не се използва във веригата, външният пиков смущаващ сигнал ще попадне в системата или директно в устройството на серво задвижването, причинявайки първото явление на смущение.
Основното предимство на фотоелектричното свързване е, че то може ефективно да потиска пиковете и различните шумови смущения,
Следователно, съотношението сигнал/шум в процеса на предаване на сигнала е значително подобрено. Основната причина е, че въпреки че смущенията имат голяма амплитуда на напрежението, енергията им е малка и могат да формират само слаб ток. Светодиодът на входната част на оптрона работи в текущо състояние, а общият проводим ток е 10-15mA, така че дори да има смущения с висока амплитуда, те се потискат, защото не могат да осигурят достатъчен ток.
(2) Екранирана усукана двойка и предаване по дълги проводници
Сигналът ще бъде повлиян от смущаващи фактори като електрическо поле, магнитно поле и земен импеданс по време на предаване. Използването на заземен екраниращ проводник може да намали смущенията от електрическото поле.
В сравнение с коаксиалния кабел, усуканата двойка има по-ниска честотна лента, но има висок вълнов импеданс и силна устойчивост на синфазен шум, което може да компенсира взаимно електромагнитните индукционни смущения.
Освен това, в процеса на предаване на дълги разстояния, диференциалното предаване на сигнала обикновено се използва за подобряване на противосмущенията. Използването на екранирана усукана двойка за предаване на дълги разстояния може ефективно да потисне второто, третото и четвъртото смущение.
(3) Земя
Заземяването може да елиминира шумовото напрежение, генерирано при протичане на ток през заземяващия проводник. В допълнение към свързването на серво системата към земята, екраниращият проводник на сигнала също трябва да бъде заземен, за да се предотврати електростатична индукция и електромагнитни смущения. Ако не е правилно заземен, може да възникне второ явление на смущения.
Време на публикуване: 06 март 2021 г.