齿条驱动方法.ppt

齿条驱动方法,双伺服消隙系统,前言,齿条驱动负载作为伺服控制系统的应用之一。但是齿轮/齿条的配装会产生背隙。我们通常采用双伺服在齿条上产生张力或压力，以去除背隙。被广泛应用。但是这样的方式不能使用系统的全部能力。我们需要设计这样的系统，而满足机械应用。,Rack-DrivePanel（RDP）,RDP概念,RDP是用速度控制方法使双齿轮电机像一台电机那样运作。它可以自动的在轻载时消除背隙，在重载荷时使一台电机通过背隙而分担负载。使系统选型等级下降一倍，而满足与原来相同应用环境使用。,RDP的优点,允许任意控制控制器控制两台齿轮马达同步使用。轻载时消除背隙。允许两个驱动分担重载，例如：快速加速。支持两个闭环系统而不互相抵抗。当一台电机通过背隙时保持平稳的控制。,机械系统,齿条/齿轮系统通常被应用在较长移动距离的使用场合。它可以被应用在比丝杆结构长于10倍以上的移动距离。,单台伺服控制原理,位置调节器,D/A,速度调节器,电源调节器,驱动放大,执行电机,减速器,测速电机,位置检测,给定位置,电值反馈,优点：可采用速度控制环或扭力控制环和位置控制环进行运动的准确控制。缺点：不能实现消隙功能,为什么标准的速度环不能使用,传统控制,缺点,两个系统互相干涉。产生误差例如：模拟/数字转化误差；处理器频率误差。产生消隙内应力后，合力为零。,主从系统,缺点,干扰影响闭环控制，当干扰来自任一方，而另一方的扭力驱动没有反应，而继续产生IBIAS。当干扰大于IBIAS，齿条脱离从动侧移动一个齿隙。系统位置被干扰，而两台电机的驱动电流保持不变，系统没有响应。,齿条驱动环,两套的等同的闭环系统，偏置电流等同的添加。,原理,RDP将提供在重载时，使一个驱动移动过背隙去帮助另一个驱动。可产生在任何位置，当两个闭环PI速度信号之和大于IBIAS时。当两个驱动信号之和大于IBIAS时，Ic1从负极性转变。使Drive1改变方向，开始帮助Drive2。同理当两个驱动信号之和小于-IBIAS时，Ic2会改变信号。使Drive2改变方向去帮助Drive1。依据以上的两个例子，但负载降低时，输出的PI速度信号之和小于IBIAS，系统将会产生张力或压力。IBIAS可以作为一个用户参数值，它可以被设定为0电流到连续的电流。较大的IBIAS的好处是可以增加预载荷等级，消除间隙。缺点是较大的IBIAS增加了内应力，而削弱了齿条承担外部峰值力的能力。当RDP系统被安装和设置后，两个轴的动作变为一个轴。动作控制器提供速度命令，RDP系统消除间隙阻止干涉，在重载时使一个移过背隙去帮助另一个。位置控制器仅仅产生位置反馈和速度命令。反馈信号通常从一个电机或另一个采集（作为模拟量被系统使用）。当负载恒定，电机以相同的方向旋转。但在另一些时候，位置控制器需要依靠分离的反馈连接到负载。,位置控制器输入相同的信号到两个模块。,扩展驱动数量,在一些应用中，两个以上的驱动被应用在RDP系统中。主要原因是由于两台电机不足以提供相当的扭矩作为驱动力。这样扭矩模式的驱动型式可以成对的加进来。加入到原来的RDP系统中，承担辅助传动。,电机反向旋转,大部分RDP系统应用在负载以恒定的速度，只要求电机向一个方向旋转。但是在一些环境，当齿轮的位置走到尽头，电机需要反方向旋转时。那么在这时，接线图需要做如下修改:,选择模式,RDP系统需要两个伺服配合。当一个驱动产生错误，另一个驱动会被带出RDP模式，产生错位或误动作。这就需要系统有模式阻止错误：Faultdisableotherdrive：当错误产生，另一个驱动会卡住齿条。防止误动作发生。FaustforcesotherdrivefromRDP：当错误产生时，模式迫使离开RDP系统，回到传统驱动模式。丧失RDP消隙功能，扭力只由一个电机提供。在这个模式下，允许面板操作，例如