Bagaimana roda motor mencapai posisi yang tepat dan kontrol kecepatan?

Update:Oct 01,2023
Summary: Posisi yang tepat dan kontrol kecepatan roda motor sangat penting untuk otomatisasi, robotika, transportasi dan aplikasi lainnya. Untuk mencapai k...
Posisi yang tepat dan kontrol kecepatan roda motor sangat penting untuk otomatisasi, robotika, transportasi dan aplikasi lainnya. Untuk mencapai kontrol ini, berbagai faktor perlu dipertimbangkan, termasuk sensor, algoritma kontrol, perangkat keras pengontrol, dan karakteristik fisik.

1. Menggunakan Encoders dan Sensor:
Encoder dan sensor adalah komponen utama roda motor dan digunakan untuk memantau posisi dan kecepatan roda secara real time. Sensor ini dapat berupa encoder optik, encoder magnetik, atau jenis sensor lainnya. Mereka mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal elektronik, memberikan informasi umpan balik yang akurat.
Encoder resolusi tinggi memberikan pengukuran posisi yang lebih baik dan karenanya penting untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol presisi tinggi. Pemilihan sensor harus mempertimbangkan kondisi lingkungan, daya tahan dan persyaratan akurasi.
2. PID Controller:
PID Controller adalah algoritma kontrol yang biasa digunakan untuk roda motor. Ini didasarkan pada tiga parameter kontrol: proporsional, integral dan diferensial, dan menyesuaikan output roda motor sesuai dengan kesalahan antara nilai yang diukur aktual dan nilai yang ditetapkan. Algoritma ini dapat merespons dengan cepat terhadap perubahan dan menyatu dengan posisi atau kecepatan yang diinginkan.
Parameter proporsional mengontrol respons cepat sistem terhadap kesalahan, parameter integral digunakan untuk menangani kesalahan persisten, dan parameter diferensial digunakan untuk mengurangi osilasi. Menyesuaikan parameter ini adalah kunci untuk mencapai kontrol yang tepat.
3. Perencanaan Lintasan dan Interpolasi:
Dalam beberapa aplikasi, roda motor perlu bergerak sepanjang lintasan tertentu atau melakukan gerakan interpolasi yang kompleks, seperti perencanaan jalur untuk robot. Ini membutuhkan sistem kontrol untuk dapat menghasilkan dan menjalankan lintasan yang tepat. Algoritma perencanaan lintasan menguraikan jalur target menjadi serangkaian titik jalan dan menghitung posisi dan kecepatan setiap titik.
Algoritma interpolasi dapat digunakan untuk menghaluskan lintasan dan memastikan bahwa gerakan roda motor di sepanjang jalur terus menerus, sehingga menghindari guncangan dan osilasi yang tidak perlu.
4. Kontrol umpan balik loop tertutup:
Roda motor biasanya menggunakan sistem kontrol umpan balik loop tertutup untuk memastikan posisi dan kontrol kecepatan yang akurat. Pengontrol terus memantau posisi dan kecepatan aktual dan membandingkannya dengan setpoint. Jika ada kesalahan, pengontrol akan secara otomatis menyesuaikan output roda motor untuk memperbaiki kesalahan.
Mekanisme kontrol umpan balik ini dapat menangani gangguan dan perubahan eksternal, memastikan stabilitas dan akurasi sistem.
5. Pengontrol dan Perangkat Keras Kinerja Tinggi:
Kinerja pengontrol dan daya komputasi sangat penting untuk kontrol yang tepat. Pengontrol berkinerja tinggi dapat menjalankan algoritma lebih cepat dan memberikan respons umpan balik yang lebih tepat. Pilihan perangkat keras juga penting karena mempengaruhi kecepatan respons dan akurasi kontrol sistem.
Beberapa aplikasi mungkin memerlukan sistem operasi real-time (RTOS) untuk memastikan kontrol waktu nyata dan andal.
6. Kompensasi beban dan gesekan:
Beban dan gesekan roda motor memiliki dampak tertentu pada posisi dan kontrol kecepatan. Beberapa sistem kontrol tingkat lanjut memiliki fungsi kompensasi beban yang secara otomatis dapat menyesuaikan output roda motor sesuai dengan perubahan beban untuk memastikan gerakan yang stabil.
Kompensasi gesekan juga penting karena gesekan mempengaruhi deselerasi dan percepatan roda motor.
7. Encoder presisi tinggi:
Untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol presisi yang sangat tinggi, enkoder presisi tinggi mungkin diperlukan. Encoder ini memberikan lebih banyak titik pengukuran posisi, memungkinkan sistem kontrol untuk lebih akurat melacak pergerakan roda motor. Encoder presisi tinggi biasanya memiliki jumlah garis yang lebih tinggi, memberikan resolusi posisi yang lebih rinci.

Qihang QH-Sym5-750 (26) 750W, motor mobil salju satu roda 26 inci
Jenis Produk: QH-Sym5-750 (26)
Power Rated (W): 750W (KW)
Tegangan Nilai (V): 36-48-60 (V)
Kecepatan Nilai: 230-500 (RPM)