伺服電機在汽車(chē)轉向試驗設備中的應用

在汽車(chē)轉向試驗設備中，許多地方都需要的以速度、位置或者是力矩模式進(jìn)行控制，這就要求我們所選用的驅動(dòng)元件必須能夠達到上述要求；而伺服電機便是我們的選擇。

在汽車(chē)電動(dòng)助力轉向管柱性能測試中的輸入驅動(dòng)與輸出加載，利用伺服電機的閉環(huán)控制性，可以很方便的實(shí)現對旋轉速度、旋轉扭矩和旋轉角度的控制；利用工業(yè)計算機運動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及檢測與傳感器技術(shù)，實(shí)現程序化、工業(yè)自動(dòng)化控制。利用其控制的便捷性及控制的準確性，能夠實(shí)現變頻電機或者是液壓馬達所不能實(shí)現的的運動(dòng)控制。因此伺服電機在汽車(chē)轉向系統的檢測中能夠更加的達到模擬駕駛員手打方向盤(pán)的實(shí)際過(guò)程。以在汽車(chē)電動(dòng)助力轉向管柱性能檢測中的試驗應用為例，管柱輸入部分以設定轉速驅動(dòng)，旋轉設定角度，輸出施加設定扭矩；通過(guò)對輸入扭矩的實(shí)時(shí)監測，評判輸入扭矩的大小及波動(dòng)，從而判斷電動(dòng)助力轉向管柱的綜合性能。

工業(yè)控制系統硬件的組成

工業(yè)控制系統包括工業(yè)計算機，開(kāi)關(guān)量輸入輸板卡、模擬量輸入輸出板卡，運動(dòng)控制卡，數字伺服驅動(dòng)單元（伺服驅動(dòng)器）；機械部分包括角度編碼器，伺服電機，聯(lián)軸器和減速機等。

工業(yè)計算機通過(guò)用工業(yè)控制軟件對開(kāi)關(guān)量輸入輸出板卡、模擬量輸入輸出板卡、運動(dòng)控制卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作，向伺服控制器發(fā)出位移、速度、加速度等命令，從而實(shí)現對伺服電機定速旋轉、定角度旋轉或者定扭矩加載的功能。工業(yè)計算機通過(guò)開(kāi)關(guān)量選擇伺服控制模式為速度模式、位置模式或轉矩模式運行，運動(dòng)控制卡根據工業(yè)計算機的命令產(chǎn)生脈沖序列，脈沖個(gè)數受工業(yè)計算機控制。伺服電機為閉環(huán)反饋系統，減速齒輪組由電機驅動(dòng)，輸出帶動(dòng)角度編碼器作為位置檢測，角度編碼器把轉角坐標轉換為比例電壓反饋給控制線(xiàn)路板，控制線(xiàn)路板將其與輸入的控制脈沖信號比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅動(dòng)電機正向或反向轉動(dòng)，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0，從而達到使伺服電機定位的目的。

電氣控制部分

伺服控制器接線(xiàn)包括電源輸入子、伺服電機輸出子、編碼器信號連接插頭、指令脈沖及輸入輸出信號子等。工業(yè)計算機驅動(dòng)外部開(kāi)關(guān)量輸出板卡，伺服使能打開(kāi)；通過(guò)伺服模式控制，選擇伺服控制模式；通過(guò)控制運動(dòng)控制板卡發(fā)送脈沖信號，驅動(dòng)伺服電機旋轉。編碼器接口的編碼器電源輸出接到伺服電機所帶的編碼器上，角度編碼器串行信號接到運動(dòng)控制器。角度編碼器作為交流伺服電機系統的速度及位置傳感器，較高的響應速度，較低的溫度漂移，較大的共模抑制比和較強的抗干擾能力是混合式光電編碼器信號處理電路的基本要求。

伺服驅動(dòng)系統

汽車(chē)轉向試驗設備中輸入驅動(dòng)扭矩為50N.m，轉速為100r/min。能夠以設定的速度、位置等模式進(jìn)行工作；還可以對旋轉過(guò)程的扭矩及角度進(jìn)行采集?？傻囊运俣?、位置、扭矩等模式運行，并可根據自身扭矩傳感器、角度傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制，集驅動(dòng)、檢測于體?？蓮V泛應用于需要實(shí)現高精度的傳動(dòng)定位的域。

隨著(zhù)人們對汽車(chē)零部件檢測要求的提高，般的電機和液壓馬達傳動(dòng)已不能實(shí)現精密的運動(dòng)控制。通過(guò)工業(yè)控制系統對伺服電機的閉環(huán)控制性，可以將伺服電機定轉速、定位置和定扭矩的的控制性更廣泛的應用到汽車(chē)轉向零部件的性能測試中。