伺服电机远程控制仿真实验
2016-09-20
针对伺服电机远程控制接线复杂、控制单一、可靠性不高等问题,提出利用CANopen通信协议、驱动子协议实现伺服电机控制的新方法。整个控制系统由PC机、CANopen上位机、USBCAN适配器、伺服驱动设备构成。本系统的上位机界面由USBCAN的上位机界面及电机的监控界面两部分构成,其中USBCAN的上位机界面作为CANopen报文数据监控界面,电机的监控界面用VB2008开发。在上位机界面中通信波特率选用1Mbps伺服电机Node-ID设置为1,心跳周期为1s,TPDO发送周期为100ms,同时设置好电机电流环、位置环、速度环的参数,将设置的报文依次输入上位机界面的SDO控制,电机启动并运行到报文中的设定值,电机手动遥控器显示值与设定值一致,同时上位机界面中报文显示值也与设定值一致,成功实现了伺服控制的控制。
1、PP模式
电机监控界面中位置控制曲线如下图4所示:
在上位机界面中设置好报文值,电机启动。电机先加速运行,达到设定的目标速度值后开始匀速运行,直至达到设定的目标位置值就不再变化。上位机过程数据与电机监控曲线变化一致。如果需要改变电机的位置值,在上位机界面中依次输人新的控制报文,电机会根据设定值正转或者反转,继续运行到新的位置。
2、PV模式
电机首先加速到设定的目标速度值,然后按照设疋值勾速运打。如果需要改变运行的速度,同样可在上位机界面中输人新的速度值,加速时的变化如上所述。减速控制时,电机减速直至速度为则停止。如图5所示为上位机数据变化与电机监控曲线变化一致速度控制曲线。
3、HM模式
电机先加速到设定速度,然后寻找原点位置,找到原点后,电机回零,减速直至这时分别在上位机界面以及电机的手动遥控器伺服电机中査看电机的当前位置值,都可以看到电机的当前设为说明电机回零操作完成。如图6所示为位置控制曲线图。
在实际应用应用过程中,本文所设计的系统运行可靠,数据准确易分析,机先加速运行,达到设定的目标速度值后开始匀速实时性好,协议栈程序易植入。该方法可以扩展适用于多电机控制系统,而且的CANopen通信协议栈适用于所有设备,在工程应用应用领域非常广泛。