Die Regelgenauigkeit und Stabilität von Schrittmotoren kann durch den Einbau eines Closed-Loop-Controllers verbessert werden. Schrittmotoren verwenden normalerweise eine Steuerung mit offenem Regelkreis, d. h. sie treiben den Motor entsprechend dem Eingangsimpulssignal an, um sich zu drehen. Die Steuerung mit offenem Regelkreis wird jedoch leicht durch Last, Trägheit und dynamische Eigenschaften beeinflusst, was zu möglichen Positionsfehlern und Schwingungen führen kann.
Der Closed-Loop-Controller kann eine Positionsrückmeldung in das Schrittmotorsystem einführen und eine Closed-Loop-Steuerung erreichen, indem er die Positionsinformationen des Motors in Echtzeit überwacht. Der geschlossene Regelkreis vergleicht die tatsächliche Position mit der Zielposition und passt das Steuersignal basierend auf dem Fehlersignal an, um den Positionsfehler des Motors zu korrigieren. Dadurch kann die Regelgenauigkeit und Stabilität des Schrittmotorsystems erheblich verbessert werden.
Closed-Loop-Regler können unterschiedliche Regelalgorithmen verwenden, beispielsweise PID-Regelalgorithmen. Der PID-Regler berechnet den Regelausgang basierend auf den Proportional-, Integral- und Differentialanteilen des Fehlersignals, um eine präzisere Positionsregelung zu erreichen. Der PID-Regler kann die Steuerparameter entsprechend der tatsächlichen Situation anpassen, um sie an unterschiedliche Lasten und dynamische Eigenschaften anzupassen und so die Leistung des Schrittmotorsystems weiter zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass der geschlossene Regelkreis zwar die Regelgenauigkeit und Stabilität des Schrittmotorsystems verbessern kann, der Schrittmotor jedoch immer noch einige inhärente Einschränkungen aufweist, wie z. B. Schrittwinkel, Oszillation und Außerschritt. Daher sind Servomotorsysteme bei Anwendungen, die höhere Anforderungen erfordern, nach wie vor die gängigere Wahl, da Servomotoren eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit, dynamische Leistung und Lastanpassungsfähigkeit bieten können.
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