通过闭环电机控制进行实时反馈和响应
闭环电机控制提供有关电机在现实条件下如何运行的直接反馈,而不仅仅是电机根据系统应如何运行,并且会使用此反馈来提高性能、安全性和效率。
没有电机反馈的运动控制假设电机始终按预期运行。实际上,机械系统的各个方面都会影响电机。用户自己也会影响运动行为,例如在打印时意外撞到机械臂或拿起 3D 打印机。对于常见条件下的步进电机来说,电机的位置是确定且可预测的。为了应对不常见的情况,可以实施电机反馈系统来为步进电机创建强大的伺服驱动系统,或者为 BLDC 驱动器添加定位功能。
是什么构成了电机控制中的闭环系统?

与开环系统相反,闭环电机控制旨在自动实现目标输出条件,并通过反馈电机的实际状态(例如速度或位置)来维持目标输出条件。无论何时处理电机反馈,它都是一个闭环系统。这就是为什么它也被称为反馈控制的原因。
有多种方法可以实现电机驱动系统中的闭环,例如使用传感器或编码器。另一种选择是感测电机的电气行为,因为功耗与轴负载直接相关。ADI 公司提供了各种传感器和编码器,可用于创建更安全且更高效的闭环电机控制系统。
霍尔传感器:模拟与数字
模拟霍尔传感器测量磁场强度并提供与其成比例的输出电压。为了保护霍尔传感器免受大磁场的损坏,放大器将在达到电源极限之前饱和。
与模拟霍尔传感器相反,数字霍尔传感器仅提供两个输出:打开 (ON) 或关闭 (OFF)。数字输出与预设参考值进行比较,当超过该参考值时,输出将打开。只要霍尔传感器的输出低于参考点,输出就会关闭。

磁性编码器 IC

将磁体放置在转子背面,并将磁性传感器 IC 放置在靠近该磁体的位置,即可创建一个显示转子的绝对位置,而无需占用太多空间的反馈系统。虽然磁性编码器 IC 不适合更高速度或要求高分辨率的应用,但它是一种经济高效的闭环解决方案,可为许多系统提供可接受的反馈。为了避免出现错位误差,准确地安装传感器 IC 和磁体非常重要。ADI Trinamic™ 技术在 SensOstep™ 技术和 PANdrive™ 智能电机中提供了即插即用的解决方案。
增量编码器
增量编码器可用于跟踪电机的位置并确定其速度。增量编码器使用编码器盘和光学传感器,通过为每个增量步骤生成输出信号来提供电机反馈。这就是为什么它们也被称为光学编码器的原因。
增量编码器通常有两个输出信号,A 和 B。它们安装在彼此偏移 90 度的位置,以便可以检测编码器的旋转和方向(A 在前 B 在后,或 B 在前 A 在后)。您可以添加第三个输出信号作为参考点,每旋转完整一圈仅出现一次。

电流检测

电流感应可检测和转换电流,生成与所需方向的电流成正比的输出电压。分流或霍尔效应电流传感器可用于感测高侧、串联或底部的电流。还可以存储检测到的值以供以后使用,包括监控系统行为。这使电流感测成为了一种经济高效且可靠的方法,用于监控设备状态、提高安全性和检测异常行为。