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运动控制系统抗干扰问题分析

时间:2024-11-07
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运动控制系统抗干扰问题分析

  活动控制系统作为一些自动化设备的中心部份,其可靠性和稳定性直接危害设备的性能,而危害其可靠性和稳定性的主要因素之一是抗滋扰题目。因而,若何有效地处理滋扰题目是活动控制系统的设计中的一个不容忽视的题目。

  一、滋扰现象

  正在利用中,常会碰到以下几种首要滋扰现象:

  1、控制系统未发指令时,机电无规则地迁移转变。

  2、伺服机电中断活动,活动控制器读取机电位置时,由机电端部的光电编码器反应回的数值无规律乱跳。

  3、伺服机电运行时,所读取的编码器的值取所收回指令值没有符合,且误差值是随机的,无规律的。

  4、伺服机电运行时,所读取的编码器的值取所收回指令值的差值为一稳固的值或呈周期变革。

  5、取交换伺服系统共用统一电源的设备(如显示器等)事情不正常。

  两、滋扰源阐明

  滋扰进入活动控制系统的渠道主要有两类:

  1、旌旗灯号传输通道滋扰,滋扰根据取体系相联的旌旗灯号输入通道、输出通道进入;

  2、供电系统滋扰。

  旌旗灯号传输通道是掌握系统或驱动器接纳反应旌旗灯号和收回掌握旌旗灯号的门路,由于脉冲波正在传输线上会发生延时、畸变、衰减取通道滋扰,正在传输过程中,长线的滋扰是主要因素。任何电源及输电线路皆存正在内阻,恰是这一些内阻才引起了电源的噪声滋扰,假如没有内阻,不管何种噪声皆会被电源短路汲取,正在线路中不容易建立起任何滋扰电压,另外,交换伺服系统驱动器自己也是较强的滋扰源,它能够经过电源对其他设备开展滋扰。

  三、抗干扰的办法

  1、供电系统的抗干扰设计

  (1)行电源分组供电,比方,将施行机电的驱动电源取节制电源分隔,以避免设备间的滋扰

  (2)接纳噪声滤波器还能够有效地按捺交换伺服驱动器对其他设备的滋扰。该步伐对以上几种滋扰现象都能够有效地按捺。

  (3)接纳断绝变压器,考虑高频噪声根据变压器次要是不是靠初次级线圈的互感耦合,反而是靠初次级寄生电容耦合的,因而断绝变压器的初次级之间均用屏障层断绝,淘汰其分布电容,以提高抗共模滋扰本领。

  2、旌旗灯号传输通道的抗干扰设计

  (1)光电耦合断绝办法

  长距离传输过程中,接纳光电耦合器,能够将控制体系取输入通道、输出通道和伺服驱动器的输入、输出通道割断电路之间的接洽。如正在电路中没有接纳光电断绝,外部的尖峰滋扰旌旗灯号会进入体系或直接进入伺服驱动装配,发生第一种滋扰现象。光电耦合的次要长处是能有效地抑止尖峰脉冲及种种噪声滋扰,由而使旌旗灯号传输过程中的信噪比大大提高。次要原因是:滋扰噪声虽有较大的电压幅度,但能量小,只会构成薄弱电流,而光电耦合器输入一些的发光二极管是正在电流状态下事情,普通导通电流为10-15mA,所以纵然有很高的大幅度的滋扰,因为没有能给予充足的电流而被抑止掉。

  (2)双绞屏蔽线长线传输

  旌旗灯号正在传输历程中会受到电场、磁场和地阻抗等滋扰因素的危害,接纳接地屏蔽线能够减小电场的滋扰。双绞线取同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应滋扰彼此抵消。别的,正在长距离传输历程中,普通接纳差分旌旗灯号传输,进步抗滋扰性能。接纳双绞屏蔽线长线传输能够有效地克制第二、三、四种滋扰现象的发生。

  (3)接地

  接地能够消弭电流流经地线时所发生的噪声电压,除要将伺服系统接大地外,旌旗灯号屏蔽线也要接地,避免静电感应和电磁滋扰。假如没有准确的接地,则可能会呈现第二种滋扰现象。