Mõnede automatiseerimisseadmete põhiosana mõjutab liikumisjuhtimissüsteemi töökindlus ja stabiilsus otseselt seadme jõudlust ning üks peamisi selle töökindlust ja stabiilsust mõjutavaid tegureid on häiretevastane probleem. Seetõttu on häirete probleemi tõhus lahendamine liikumisjuhtimissüsteemi projekteerimisel probleem, mida ei saa ignoreerida.
1. Häirete nähtus
Rakenduses esineb sageli järgmisi peamisi interferentsi nähtusi:
1. Kui juhtimissüsteem ei anna käsku, pöörleb mootor ebaregulaarselt.
2. Kui servomootor peatub ja liikumiskontroller loeb mootori asendit, hüppab mootori otsas oleva fotoelektrilise kodeerija poolt tagasi saadetud väärtus juhuslikult.
3. Kui servomootor töötab, ei vasta enkoodri näidu väärtus väljastatud käsu väärtusele ning veaväärtus on juhuslik ja ebaregulaarne.
4. Kui servomootor töötab, on loetud enkoodri väärtuse ja väljastatud käsu väärtuse vahe stabiilne väärtus või muutub perioodiliselt.
5. Vahelduvvoolu servosüsteemiga sama toiteallikat jagavad seadmed (näiteks ekraan jne) ei tööta korralikult.
2. Häireallika analüüs
Liikumisjuhtimissüsteemi sisenemist segavad kaks peamist kanalitüüpi:
1, signaali edastuskanali interferents, interferents siseneb süsteemiga ühendatud signaali sisendkanali ja väljundkanali kaudu;
2, toitesüsteemi häired.
Signaali edastuskanal on viis, kuidas juhtimissüsteem või draiver saab tagasiside signaale vastu võtta ja juhtsignaale välja saata, kuna impulsslaine edastusliinil viibib ja moonutab, nõrgeneb ja kanali häireid tekib. Edastusprotsessis on peamiseks teguriks pikaajaline häire.
Igas toiteallikas ja ülekandeliinis on sisemisi takistusi. Just need sisemised takistused põhjustavad toiteallika mürahäireid. Kui sisemist takistust pole, siis olenemata sellest, millist müra toiteallika lühis neelab, ei teki liinis häirivat pinget. Vahelduvvoolu servomootori draiver ise on samuti tugev häirete allikas ja võib toiteallika kaudu häirida teisi seadmeid.
Liikumisjuhtimissüsteem
Kolmandaks, sekkumisvastased meetmed
1. Toitesüsteemi häiretevastane disain
(1) Rakendage toiteallikaid rühmadena, näiteks eraldage mootori ajamivõimsus juhtvõimsusest, et vältida seadmetevahelisi häireid.
(2) Mürafiltrite kasutamine võib tõhusalt summutada ka vahelduvvoolu servoajamite tekitatud häireid teistele seadmetele. See meede suudab tõhusalt summutada eespool nimetatud häirenähtusi.
(3) Kasutatakse isolatsioonitrafot. Arvestades, et kõrgsageduslik müra läbib trafot peamiselt mitte primaar- ja sekundaarmähiste vastastikuse induktiivsuse, vaid primaar- ja sekundaarsete parasiitsete mahtuvuste vahelise sidestuse kaudu, on isolatsioonitrafo primaar- ja sekundaarpool isoleeritud varjestuskihtidega, et vähendada nende hajutatud mahtuvust ja parandada vastupanuvõimet ühisrežiimi häiretele.
2. Signaali edastuskanali häiretevastane disain
(1) Fotoelektrilise sidestuse isolatsioonimeetmed
Pikamaaülekande protsessis võib fotolülitite kasutamine katkestada ühenduse juhtimissüsteemi ja servomootori sisendkanali, väljundkanali ning sisend- ja väljundkanalite vahel. Kui vooluringis ei kasutata fotoelektrilist isolatsiooni, siseneb väline teravikhäiresignaal süsteemi või otse servomootori seadmesse, põhjustades esimese häire nähtuse.
Fotoelektrilise sidestuse peamine eelis on see, et see suudab tõhusalt summutada piike ja mitmesuguseid mürahäireid,
Seega paraneb signaali ja müra suhe signaali edastamise protsessis märkimisväärselt. Peamine põhjus on see, et kuigi interferentsi müral on suur pingeamplituud, on selle energia väike ja see võib moodustada vaid nõrga voolu. Fotolüliti sisendosa valgusdiood töötab voolu all ja üldine juhtivusvool on 10–15 mA, seega isegi suure amplituudiga interferentsi korral see summutatakse, kuna see ei suuda pakkuda piisavalt voolu.
(2) Varjestatud keerdpaarjuhe ja pikajuhtmeline ülekanne
Signaali mõjutavad edastamise ajal sellised häired nagu elektriväli, magnetväli ja maandustakistus. Maandatud varjestusjuhtme kasutamine aitab vähendada elektrivälja häireid.
Võrreldes koaksiaalkaabliga on keerdpaarkaablil madalam sagedusriba, kuid kõrge lainetakistus ja tugev vastupidavus ühisrežiimi mürale, mis võivad üksteise elektromagnetilise induktsiooni häireid tühistada.
Lisaks kasutatakse pikamaaülekande protsessis häiretevastase jõudluse parandamiseks üldiselt diferentsiaalsignaali edastamist. Varjestatud keerdpaarkaabli kasutamine pikajuhtmelise ülekande puhul võib tõhusalt summutada teist, kolmandat ja neljandat häirenähtust.
(3) Maapind
Maandus aitab kõrvaldada maandusjuhtme kaudu voolu läbimisel tekkiva mürapinge. Lisaks servosüsteemi maandusele tuleks maandada ka signaali varjestusjuhet, et vältida elektrostaatilist induktsiooni ja elektromagnetilisi häireid. Kui see pole korralikult maandatud, võib tekkida teine interferentsi nähtus.
Postituse aeg: 06.03.2021