直行程與角行程電動執(zhí)行器的工作原理

電動執(zhí)行器工作原理 下面簡要介紹一下直行程電動執(zhí)行器和角行程電動執(zhí)行器。 直行程與角行程電動執(zhí)行器的工作原理是接收調(diào)節(jié)器或其它儀表送來的4~20毫安的標(biāo)準(zhǔn)值流電信號，經(jīng)執(zhí)行器后變成位移推力或轉(zhuǎn)角力矩，以操作開關(guān)、閥門等，完成自動調(diào)節(jié)的任務(wù)。這兩種執(zhí)行器以前都是由伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分組成的?，F(xiàn)在有機(jī)電一體智能化的結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法都是相似的，區(qū)別僅在于，一個輸出位移（推力），一個輸出轉(zhuǎn)角（力矩）。

TMS320F2812電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)

以32位定點DSP芯片TMS320F2812為例，其專門針對電機(jī)控制和運動控制而設(shè)計。硬件配置上，TMS320F2812具有豐富的通用輸入輸出接口、16通道12位A/D轉(zhuǎn)換器、兩個事件管理器以及大容量的片上存儲器，能夠較好地滿足電動執(zhí)行器的控制需求；運算速度上，TMS320F2812可以達(dá)到150MIPS，可以實時地處理復(fù)雜控制算法，實現(xiàn)高精度控制，保證電機(jī)的位置控制精度以及速度控制的動態(tài)特性；通信方面，TMS320F2812芯片支持多種通信機(jī)制，如UART串口通信、CAN總線通信、SPI總線通信等，能夠很方便地實現(xiàn)人機(jī)交互界面的設(shè)計以及同其他系統(tǒng)之間的信息交互?？傮w來說，基于TMS320F2812的電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)專用控制器的優(yōu)勢，而且具備很好的集成性、可擴(kuò)展性、二次開發(fā)性，提高了控制系統(tǒng)的可靠性、處理速度以及通用性。

電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖

電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，通過十字滑塊聯(lián)軸，電機(jī)與滾珠絲杠實現(xiàn)連接；滾珠絲杠和滑移平臺通過螺母連接。電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動滾珠絲扛轉(zhuǎn)動，需要克服回轉(zhuǎn)體阻尼力和轉(zhuǎn)動慣量等的作用。編碼器主要負(fù)責(zé)采集電機(jī)轉(zhuǎn)角信號，以便于實現(xiàn)閉環(huán)控制，不過應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用需求和條件決定是否安裝編碼器或其他傳感器，如霍爾傳感器。滾珠絲杠可將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動?；破脚_用于固定工作負(fù)載。通過電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理圖可知：電動執(zhí)行器的運行情況取決于電機(jī)特性及其控制系統(tǒng)，在一定程度上電機(jī)可以看做電動執(zhí)行器的核心部件。在電動執(zhí)行器中普遍使用的電機(jī)主要有3種，即步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等。其中步進(jìn)電機(jī)電動執(zhí)行器具有成本低廉、控制簡單等特點，所以其應(yīng)用廣。圖中J為電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量；B為黏滯阻尼系數(shù)；T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速；m為負(fù)載質(zhì)量；F為外部干擾力；v為滑動平臺x方向的運行速度，均為表征電動執(zhí)行器特性的重要參數(shù)。