编码器是如何帮助大车
实现纠偏控制的?
编码器通过量化车轮运动数据,为控制系统提供实时反馈,结合路径跟踪算法和闭环控制策略,实现大车的精准纠偏。其精度依赖于传感器融合与算法优化,是自主移动设备可靠运行的关键技术之一。
图为桥式起重机工作照片
基于脉冲计数的速度与位置监测
速度监测与比较:在大车两侧的驱动电机或车轮轴上分别安装编码器。编码器会随着车轮的转动产生脉冲信号,其脉冲频率与车轮转速成正比。通过检测两侧编码器输出脉冲的频率,可实时获取两侧车轮的转速。控制系统比较两侧车轮的转速,如果一侧车轮转速快于另一侧,说明大车出现了偏斜趋势,需要进行纠偏。
位置测量与偏差计算:编码器通过记录脉冲数来测量车轮的转动圈数,进而计算出大车两侧的行走距离。以初始位置为基准,随着大车运行,两侧编码器不断累计脉冲数,控制系统根据脉冲数的差值计算出两侧的位置偏差。当偏差超过设定的允许值时,触发纠偏动作。
形成闭环控制系统进行纠偏
控制信号输出:控制系统根据编码器反馈的速度和位置信息,经过相应的算法(如 PID 控制算法)计算出需要调整的量,然后向变频器或电机驱动器发送控制信号。
速度调节:变频器或电机驱动器根据控制信号调整电机的转速,从而改变车轮的转速。对于速度较快一侧的车轮,降低其电机转速;对于速度较慢一侧的车轮,提高其电机转速,使两侧车轮的速度逐渐趋于一致,实现大车的纠偏。
不同类型的编码器在大车纠偏控制中也有不同的应用特点。绝对值编码器可以直接提供绝对位置信息,即使在断电后也能准确知道大车的位置,无需重新初始化,这对于精确纠偏非常有利,常用于对位置精度要求较高的场合。增量式编码器则通过检测脉冲的变化来测量位移和速度,具有较高的分辨率和响应速度,能快速检测到大车的偏斜变化,广泛应用于一般的大车纠偏控制系统。
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