Tiểu luận cơ cấu chấp hành động cơ servo

Bộ Công Thương
Trường ĐH Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh
Khoa Cơ Khí

Tiểu luận: CƠ - ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG
Đề tài: CƠ CẤU CHẤP HÀNH
ĐNG CƠ SERVO MT CHI!U

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn 07701781
Nguyễn Trung Phong 07700691
Vũ Văn Dương 07704131
GVHD: T.S. Đào Thái Diệu
Giới thiệu :
Động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu ra của động
cơ được nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về
mạch điều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu
hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh
sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác. Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước,
được sử dụng trong nhiếu máy khác nhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô
hình máy bay và xe hơi. Ứng dụng mới nhất của động cơ servo là trong các robot, cùng loại với
các động cơ dùng trong mô hình máy bay và xe hơi. Ta có thể điều khiển động cơ servo bằng máy
tính, một bộ vi xử lý hay thậm chí một mạch điện tử đơn giản dùng IC 555. Trong bài này ta sẽ
tìm hiểu động cơ servo R/C là gì, sử dụng chúng trong robot như thế nào. Mặc dù còn có nhiều
loại động cơ servo khác nhưng động cơ servo R/C được sử dụng nhiều nhất. Để đơn giản ta gọi
động cơ servo R/C là servo. Các động cơ servo điều khiển bằng liên lạc vô tuyến được gọi là
động cơ servo R/C (radio- controlled). Trong thực tế, bản thân động cơ servo không phải được
điều khiển bằng vô tuyến, nó chỉ nối với máy thu vô tuyến trên máy bay hay xe hơi. Động cơ
servo nhận tín hiệu từ máy thu này. Như vậy có nghĩa là ta không cần phải điều khiển robot bằng
tín hiệu vô tuyến bằng cách sử dụng một động cơ servo, trừ khi ta muốn thế.
Hoạt động của servo
1. Motor

2. Electronics Board
3. Positive Power Wire (Red)
4. Signal Wire (Yellow or White)
5. Negative or Ground Wire (Black)
6. Potentiometer
7. Output Shaft/Gear
8. Servo Attachment Horn/Wheel/Arm
9. Servo Case
10. Integrated Control Chip


Hình 1: một động cơ servo R/C kích thước chuẩn
. Ngoài ra còn có nhiều loại kích thước
thông dụng khác.
Hình 2: Bên trong của một động cơ servo R/C. Servo bao gồm một
động cơ,
một chuỗi các bánh răng giảm tốc, một mạch điều khiển và một
vôn kế
Động cơ và vôn kế nối với mạch điều khiển tạo thành mạch hồi tiếp vòng kín. Cả mạch
điều khiển và động cơ đều được cấp nguồn DC (thường từ 4.8 – 7.2 V).
Để quay động cơ, tín hiệu số được gới tới mạch điều khiển. Tín hiệu này khởi động động
cơ, thông qua chuỗi bánh răng, nối với vôn kế. Vị trí của trục vôn kế cho biết vị trí trục ra của
servo. Khi vôn kế đạt được vị trí mong muốn, mạch điều khiển sẽ tắt động cơ.
Như ta dự đoán, động cơ servo được thiết kế để quay có giới hạn chứ không phải quay liên
tục như động cơ DC hay động cơ bước. Mặc dù ta có thể chỉnh động cơ servo R/C quay
liên tục (sẽ trình bày sau) nhưng công dụng chính của động cơ servo là đạt được góc quay
chính xác trong khoảng từ 90
o

– 180

o
. Việc điều khiển này có thể ứng dụng để lái robot, di
chuyển các tay máy lên xuống, quay một cảm biến để quét khắp phòng…
Servo điều biến độ rộng xung
Trục của động cơ servo R/C được định vị nhờ vào kỹ thuật gọi là điều biến độ rộng xung
(PWM). Trong hệ thống này, servo là đáp ứng của một dãy các xung số ổn định. Cụ thể
hơn, mạch điều khiển là đáp ứng của một tín hiệu số có các xung biến đổi từ 1 – 2 ms. Các
xung này được gởi đi 50 lần/giây. Chú ý rằng không phải số xung trong một giây điều
khiển servo mà là chiều dài của các xung. Servo đòi hỏi khoảng 30 – 60 xung/giây. Nếu số này
qua thấp, độ chính xác và công suất để duy trì servo sẽ giảm.
Với độ dài xung 1 ms, servo được điều khiển quay theo một chiều (giả sử là chiều kim
đồng hồ như Hình 3.)
Hình 3: Điều khiển vị trí của trục ra của động cơ bằng cách điều chế độ rộng xung
Với độ dài xung xung 2 ms, servo quay theo chiều ngược lại. Kỹ thuật này còn được gọi là tỉ lệ
số - chuyển động của servo tỉ lệ với tín hiệu số điều khiển.Công suất cung cấp cho động cơ bên
trong servo cũng tỉ lệ với độ lệch giữa vị trí hiện tại của trục ra với vị trí nó cần đến. Nếu
servo ở gần vị trí đích, động cơ được truyền động với tốc độ thấp. Điều này đảm bảo rằng động
cơ không vượt quá điểm định đến. Nhưng nếu servo ở xa vị trí đích nó sẽ được truyền động
với vận tốc tối đa để đến đích càng nhanh càng tốt. Khi trục ra đến vị trí mong muốn, động
cơ giảm tốc. Quá trình tưởng chừng như phức tạp này diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn
- một servo trung bình có thể quay 60
o

trong vòng ¼ - ½ giây.
Vì độ dài xung có thể thay đổi tùy theo hãng chế tạo nên ta phải chọn servo và máy thu vô
tuyến thuộc cùng một hãng để đảm bảo sự tương thích. Đối với robot, ta phải làm một vài thí
nghiệm để xác định độ dài xung tối ưu.
Vai trò Vôn kế
Vôn kế trong servo giữ vai trò chính trong việc cho phép định vị trí của trục ra. Vôn kế
được gắn vào trục ra (trong một vài servo, Vôn kế chính là trục ra). Bằng cách này, vị trí của

Vôn kế phản ánh chính xác vị trí trục ra của servo. Ta đã biết Vôn kế hoạt động nhờ cung
cấp một điện áp biến thiên cho mạch điều khiển, như hình 20.4.
Khi cần chạy bên trong Vôn kế chuyển động, điện thế sẽ thay đổi.
Mạch điều khiển trong servo so sánh điện thế này với độ dài các xung số đưa vào và phát “tín
hiệu sai số” nếu điện thế không đúng. Tín hiệu sai số này tỉ lệ với độ lệch giữa vị trí của Vôn
kế và độ dài của tín hiệu vào. Mạch điều khiển sẽ kết hợp tín hiệu sai số này để quay động
cơ. Khi điện thế của Vôn kế và độ dài các xung số bằng nhau, tín hiệu sai số được loại bỏ và
động cơ ngừng.
Các loại servo đặc biệt
Ngoài servo kích thước chuẩn dùng trong robot và mô hình điều khiển vô tuyến cón có các
loại servo R/C khác:
Servo tỉ lệ ¼ / tỉ lệ lớn (quarter-scale / large-scale servo): kích thước gấp khoảng 2 lần
servo chuẩn, công suất lớn hơn rõ, được dùng trong các mô hình máy bay lớn nhưng cũng có
thể làm động cơ công suất tốt cho robot.
Servo nhỏ (mini-micro servo): kích thước nhỏ hơn khoảng 2 lần so với servo chuẩn, không
mạnh bằng servo chuẩn, dùng ở những không gian hẹp trong mô hình máy bay hay xe hơi
Servo tời buồm(sail minch servo): mạnh nhất, dùng để điều khiển các dây thừng của
buồm nhỏ và buồm chính trong mô hình thuyền buồm.
Servo thu bộ phận hạ cánh(landing-gear retraction servo): dùng để thu bộ phận hạ cánh
trong mô hình máy bay vừa và lớn. Thiết kế bộ phận hạ cánh thường đòi hỏi servo phải đảm
bảo góc quay ít nhất là 170
o
. Các servo này thường nhỏ hơn kích thước chuẩn vì không
gian giới hạn trong mô hình máy bay.
Hệ thống truyền động bánh răng và truyền công suất
Động cơ bên trong servo R/C quay khoảng vài ngàn vòng / phút. Tốc độ này quá nhanh để
có thể dùng trực tiếp lên mô hình máy bay, xe hơi hay robot. Tất cả các servo đều có một
hệ thống bánh răng để giảm vận tốc ra của động cơ còn khoảng 50 – 100 v/ph. Các bánh răng
của servo có thể làm plastic, nylon hay kim loại (thường là đồng thau hay nhôm)
Bánh răng kim loại có tuổi thọ cao nhưng giá thành cũng cao. Các bánh răng thay thế luôn có

sẵn. Khi một hay vài bánh răng bị hư, servo không khớp và ta phải thay bánh răng. Trong
một vài trường hợp ta có thể “nâng cấp” bánh răng plastic thành bánh răng kim loại.
Thông số kỹ thuật của servo
Servo R/C có một vài tiêu chuẩn. Sự giống nhau này được áp dụng chủ yếu cho các servo
kích thước chuẩn - khoảng 1,6 x 0,8 x 1,4 inch. Với các kiểu servo khác, kích thước thay
đổi
theo nhãn hiệu vì chúng được thiết kế cho những nhiệm vụ cụ
thể.
Bảng 1: cho ta các thông số điển hình cho nhiều kiểu servo, bao gồm kích thước, khối
lượng,
moment
xoắn và thời gian transit. Dĩ nhiên ngoại trừ kích thước của servo chuẩn,
các thông số
khác
có thể thay đổi tùy theo mẫu và nhãn
hiệu.
Moment xoắn của động cơ là tổng ngẫu lực mà nó sinh ra. Đơn vị chuẩn của
moment xoắn trong servo R/C là ounce.inch. Các servo có moment xoắn rất cao nhờ vào hệ
thống
bánh
răng giảm
tốc.
Thời gian transit (còn gọi là tỉ lệ quay – slew rate) là thời gian để trục servo quay một góc X
(X
thường là 60
o
). Các servo nhỏ quay khoảng 0,25s/60
o
trong khi các servo lớn quay chậm
hơn.

Thời gian transit càng nhanh thì servo hoạt động càng nhanh. Từ thời gian transit ta có
thể
tính được vận tốc quay theo vòng / phút của trục động
cơ.
Nhiều servo R/C được thiết kế cho những ứng dụng đặc biệt có thể thích ứng với robot.
Ví
dụ: servo dùng cho mô hình thuyền buồm sẽ không bị vô nước, vì vậy rất hữu dụng
cho
robot làm việc trong hay gần
nước.
Mạch điều khiển servo
Không giống động cơ DC ta chỉ cần lắp pin vào là chạy, động cơ servo đòi hỏi một mạch
điện tử chính xác để quay trục ra của nó. Có thể một mạch điện tử sẽ làm việc sử dụng
servo
phức tạp hơn ở một mức độ nào đó nhưng thực ra mạch điện tử này rất đơn giản. Nếu
ta
muốn điều khiển servo bằng máy tính hay bằng bộ vi xử lý thì chỉ cần một vài dòng lệnh
là
đủ.
Một động cơ DC điển hình cần các transistor công suất, MOSFET hay relay nếu muốn
kết
nối với máy tính. Còn servo có thể gắn trực tiếp với máy tính hay bộ vi xử lý mà không
cần
một linh kiện điện tử nào cả. Tất cà yếu tố cần thiết để điều khiển công suất đều được
quản
lý bởi mạch điều khiển để tránh rắc rối. Đây là lợi ích chủ yếu khi sử dụng servo cho
các
robot
điều khiển bằng máy
tính.

Điều khiển servo bằng IC định thì
555:
Ta có thể không cần đến cả máy tính để điều khiển servo. Một IC 555 có thể cung cấp các
xung
cần thiết cho
servo.
Hình : Một phương pháp phổ biến dùng IC 555 để điều khiển
servo.
Khi hoạt động, IC 555 sinh ra một tín hiệu xung có chu kỳ nhiệm vụ khác nhau để điều
khiển hoạt động của servo. Chỉnh Vôn kế để định vị servo. Vì IC 555 có thể
dễ
dàng tạo
xung rất dài và rất ngắn nên servo có thể hoạt động ngoài vị trí biên thông thường. Khi
servo gặp vật cản và kêu lạch cạch ta phải ngắt nguồn lập tức, nếu không các
bánh
răng
bên trong sẽ bị
trờn.
Dùng bộ xử lý chuyên
nghiệp:
Bộ này có thể điều khiển 5, 8 động cơ
hay
nhiều hơn một cách độc lập, sẽ làm giảm bớt
chương trình tổng cộng của máy tính hay bộ
vi
xử lý mà ta đang
dùng.
Ưu điểm chính của bộ xử lý servo chuyên nghiệp là ta có thể điều khiển đồng thời nhiều
servongay cả khi máy tính, bộ vi xử lý không “đa nhiệm
vụ”.

Ví dụ: giả sử robot cần 24 servo, có thể là một robot hình nhện 8 chân, mỗi chân có 3 servo,
mỗi servo điều khiển một bậc tự do của chân. Phương pháp ta sử dụng là phân chia
công
việc cho 3 bộ xử lý servo, mỗi bộ có thể điều khiển 8 servo. Mỗi bộ xử lý chịu trách
nhiệm
cho một loại bậc tự do: một cho sự quay của cả 8 chân, một cho “độ linh hoạt” của các
chân
và một cho sự quay của đốt cuối của
chân.
Các bộ xử lý servo chuyên nghiệp phải được dùng với máy tính hay bộ vi xử lý vì chúng
cần được cung cấp dữ liệu thời gian thực để điều khiển servo. Dữ liệu này thường
được
gửi
trong một công thức dữ liệu chuỗi. Một dãy các byte gửi từ máy tính hay bộ vi xử
lý
được bộ xử lý servo giải mã, mà mỗi byte sẽ tương ứng một servo. Những bộ xử lý
servo
điển hình có ghi chú các ứng dụng và các chương trình mẫu của các máy tính và bộ vi xử
lý
thông dụng nhưng để đảm bảo ta cần có kiến thức về lập trình và truyền
chuỗi.
Ví dụ :Bộ Điều Khiển Servomotor DC

Hình 1. Sơ đồ khối
Đây là một thử nghiệm hệ thống điều khiển servomotor (SMC). Được sử dụng trong thực tế
không có một vài thay đổi nào . Hệ thống servo là những hệ thống hồi tiếp vòng kín hoạt động
theo thời gian thực, như kiểm soát vị trí, kiểm soát tốc độ và kiểm soát mô-men xoắn. Nó sẽ được
thực hiện để phù hợp với bất kỳ bộ xử lý nhúng 32 bit RISC như một middleware. Trong thử
nghiệm , các hoạt động này được thực hiện chỉ với một vi điều khiển 8 bit giá rẻ.
Gần đây, các hệ thống servo thường sử dụng động cơ không chổi than gọi là "động cơ AC servo"

để giảm chi phí bảo trì. Động cơ servo AC với PM rotor là một loại động cơ DC, khác biệt giữa
servo AC và DC servo chỉ là động cơ điều khiển.
Hardware Phần cứng


Hình 2. sơ đồ mạch (Obsolated)

Hình 3: bảng mạch điều khiển servo
Hình 1 cho thấy sơ đồ khối cho SMC.Điều này được xây dựng với một vi điều khiển chỉ AVR và
một chế độ điện PWM amplifire Toàn bộ hoạt động servo được xử lý bằng phần mềm xử lý
servo. Bất kỳ thành phần analog cho các hoạt động servo không được sử dụng.
Hình 2 cho thấy sơ đồ mạch cho SMC. Các tiến trình AVR là chức năng chính của servo , chẳng
hạn như xác định vị trí, hoạt động servo, đầu ra PWM và các lệnh điều khiển chuyển động từ máy
chủ. Nó có thể chạy một động cơ lên tới 50W ở điện áp 12V.
JP1 là một kết nối ISP đến chương trình AVR, và nó có thể cũng được sử dụng kèm một bảng
hiển thị LED . P2 là giao diện lưu trữ hổ trợ kiểm soát bởi bất kỳ điều khiển của máy chủ, nó có
thể được kết nối trực tiếp với PC . P4 là một xung dòng lệnh giao diện giống như bộ điều khiển
servo nhất.
Hình 3 cho bảng mạch điều khiển servo .
Phần mềm
Hình 4 cho thấy lý thuyết về cơ chế định vị servo.
Hình 4. Hoạt động định vị servo
Vị trí hiện tại của động cơ được đưa trở lại bộ điều khiển servo qua một Vôn kế hoặc một bộ mã
hóa vòng quay. Vị trí của động cơ được so sánh với vị trí đã được lập trình sẵn, động được dẫn
động theo lỗi vị trí, di chuyển đến và được giữ cố định theo vị trí đã được lập trình sẵn.
Tác vụ servo bao gồm các bộ khuếch đại lỗi và các bộ lọc PID. Cho đến những năm 80, tác vụ
servor mới được hiện thực với op-amps, bộ chuyển F-V, bộ đếm khác biệt, bộ chuyển D-A và
nhiều thành phần tương tự. Sau những năm 90, việc xử lý tín hiệu số làm phổ biến bộ điều khiển
servo, và các giải pháp servo mới, chẳng hạn như điều khiển AI, điều khiển thô, điều khiển mờ
cũng đã được phát triển và áp dụng.

Điều khiển các vòng lặp servo đơn được chỉ ra trong hình 4 được gọi là “cơ chế servo thông
thường”. Vì hiệu suất servo của nó không cao nên nó không được dùng cho bộ điều khiển servo
hiệu suất cao.
Hình 5. Sơ đồ hoạt động cho SMC

Hình 5 cho thấy các hoạt động servo cho SMC. Nó được cấu hình đa liện hệ với các servo phổ
biến nhất và cơ chế cơ bản của servo hiện tại . Các thao tác servo có đa liên hệ , được gọi là "
kiểm soát theo tầng". Nó là một loại "cơ chế servo Nâng cao". Kiểm soát theo tầng, một hoặc
nhiều kỳ kiểm soát phản ứng nhanh hơn vòng lặp chính được chọn, và đặt nó vào vòng kiểm
soát chính như vòng lặp kiểm soát con, hiệu suất tổng thể servo sẽ tăng lên.
Bây giờ, các tác vụ servo được tiến hành bằng phần mềm điều khiển servo kỹ thuật số. Để thực
hiện rời rạc của các hoạt động servo, thời gian cập nhật được đầy đủ đáp ứng nhanh hơn hệ đáp
ứng cơ khí là bắt buộc. Thông thường, tốc độ cập nhật từ 1 kHz đến vài kHz . Nó được xử lý
bằng các vi điều khiển mà không có DSP . Quá trình SMC hoạt động tốc độ cập nhật 1 kHz, mọi
hoạt động được xử lý trong vòng 92 μsec, vì vậy mà AVR có thể đ xử lý servo một cách dễ dàng.
SMC có thể hoạt động ở bốn chế độ servo khác nhau , định vị , vận tốc không đổi, phương thức
mô-men xoắn không đổi và chế độ điện áp không đổi. Các chế độ làm việc được xác định bởi dữ
liệu của quá trình servo. Mỗi chế độ làm việc được điều khiển bởi một bộ điều khiển máy chủ
thông qua giao tiếp của SMC. Hơn nữa, nó còn có thể hoạt động như là bộ điều khiển chuyển
động không phụ thuộc với một số cập nhật của firmware.
Chế độ 0 (chế độ kiểm soát điện áp) ổ đĩa động cơ ở điện áp không đổi .
Chế độ 1 (chế độ kiểm soát mô-men xoắn) ổ đĩa có động cơ tại mô-men xoắn không đổi độc
lập với quay .
Chế độ2 (chế độ kiểm soát tốc độ) ổ đĩa có động cơ tại vận tốc không đổi độc lập với mô-
men xoắn .
Chế độ 3( chế độ định vị) ổ đĩa có động cơ được lập trình vị trí và giữ ở đó.
Đây được gọi là "hệ theo dõi servo" được sử dụng điển hình cho hệ thống điều khiển chuyển
động.
Các thông số có ích và giới hạn của servo, có thể thay đổi năng động. However, SMC doesn't
have automatic tuning feature, so that you have to tuneup the servo parameters manually for the

properties of actual motor and load. Tuy nhiên, SMC không có tính năng điều chỉnh tự động, cho
nên có thể điều chỉnh thông số servo bằng tay cho các thuộc tính của thực tế và tải của động cơ .
AVR có 128 byte bộ nhớ không mất dữ liệu, các thông số servo có thể được lưu hoặc nạp vào bộ
nhớ.
Xác định vị trí
Hình 6. Mã hóa đầu ra

Để nắm bắt vị trí động cơ, bộ đếm thời gian gián đoạn 52 kHz được sử dụng để lấy thử từ sự gia
tăng trong bảng giá trị của bộ mã hóa và cập nhật vị trí hiện hành.Thông thường, một bộ đệm
truy cập phần cứng được sử dụng trong giao diện mã hóa để giảm tải quá trình xác định.Tuy
nhiên, SMC mẫu đầu tín hiệu nhập vào trực tiếp với duy nhất các tiến trình phần mềm để làm
giảm các thành phần bên ngoài.
Tỷ lệ đếm tối đa của phương pháp phần mềm lấy mẫu nhỏ hơn tỷ lệ lấy mẫu . Nếu tỷ lệ nhập vào
vượt quá tỷ lệ lấy mẫu, lỗi sẽ xảy ra và liên hệ giữa vị trí động cơ thực tế và thanh ghi vị trí hiện
tại sẽ bị mất. Tại SMC, để tăng tốc độ êm hơn, một quá trình đặc biệt được áp dụng cho các mã
lỗi. Nó có thể chấp nhận tỷ số nhập vào lên đến gấp hai lần tỷ lệ lấy mẫu của nó. Do đó, tỷ lệ đầu
vào tối đa 104k k / giây. Khi một PPR 400 (1600 CPR) gia tăng bộ mã hóa, vận tốc tối đa quay
trở thành:
2 * 52k[sps] / 1600[cpr] * 60 = 3900[rpm]

Các tiến trình nội bộ SMC
Hình 7a. Tiến trình nổi
Hình 7b. Sơ đồ quá trình
SMC có hai tiến trình nội bộ, tiến trình bề mặt và tiến trình nền. Tiến trình bề mặt thực thi các
lệnh từ bộ điều khiển máy chủ.Tiến trình nền xác định vị trí và hoạt động servo trong thời gian
thực.
Dòng lệnh trực tuyến

SMC được điều khiển bởi các lệnh điều khiển từ máy chủ lưu trữ trực tuyến thông qua hình thức
giao diện nối tiếp . Có định dạng dữ liệu nối tiếp là N81 và dữ liệu RETE có 38.4k bps. Nó có thể

được kết nối với cổng nối tiếp của PC . Sau là chi tiết các lệnh trực tuyến.
M - Thay đổi chế độ hoạt động servo
Chế độ # Hình thức hoạt động Servo
0 0 Chế độ kiểm soát Điện áp (mặc định)
1 1 Hình thức kiểm soát mô-men xoắn
2 2 Hình thức kiểm soát tốc độ
3 3 Hình thức kiểm soát vị trí
M <Mode#> M <Mode#>
Lệnh này thay đổi phương thức hoạt động servo. Nghĩa là để thay đổi dữ liệu hoạt động servo
được thể hiện trong hình 5.Thanh ghi vị trí dòng lệnh, Thanh ghi lệnh con và bộ đếm vị trí cũng
như xóa cùng một lúc. Sự tương ứng giữa số chế độ và phương thức hoạt động được hiển thị
trong bảng bên phải.
L - Hiển thị vị trí truy cập L -
L<CR> L <CR>
Bộ đếm vị trí này là một thanh ghi bộ nhớ 24 bit để giữ được vị trí động cơ hiện hành.Lệnh L thể
hiện giá trị trên bảng giao tiếp trong thời gian thực. Nhấn phím bất kỳ sẽ chấm dứt lệnh này.
E - Thay đổi phản hồi trở lại
E <Switch><CR> E <Switch> <CR>
lệnh này cho phép hoặc vô hiệu hóa phản hồi lại các lệnh từ máy chủ. Vô hiệu hóa phản hồi trở
lại, một phàn hồi cho phép quay trở lại. Nó là một thiết lập giá trị ban đầu .
Để ngăn chặn nhận lỗi tràn bộ đệm lúc theo dõi hoạt động với các lệnh J liên tục, lệnh phản hồi
rở lại nên được vô hiệu hóa.
S - Thiết lập giá trị vào thanh ghi dòng lệnh con
S [<Value>]<CR> S [<value>] <CR>
Bộ đếm vị trí này là một thanh ghi 16bit được kích hoạt ngoại trừ chế độ 3. Khi <value> là bỏ
qua, giá trị hiện thời được hiển thị và nhắc nhở để nhập vào một giá trị mới.
Trong chế độ 0, phạm vi từ -255 đến 255 có hiệu quả, và điều khiển điện áp ra giữa-Vs đến + Vs.
Trong chế độ 1, phạm vi từ -255 đến 255 có hiệu quả, và điều khiển điện áp ra giữa-Vs đến + Vs.
Điện áp đầu ra là phần bù theo vận tốc xoay vòng để hủy bỏ bộ đếm thế hệ.
Trong chế độ 2, tương ứng giữa các giá trị và bộ kiểm soát vận tốc như sau:

Velocity [rpm] = Sub-command reg. * 15000 / P1 / Encoder resolution [ppr]
J - Thiết lập giá trị thanh ghi vị trí lệnh
Hình 8. Motion profile by J command Motion hồ sơ của J lệnh

J <Position><CR> J <Position> <CR>
Lệnh này đặt ra một giá trị vào vị trí thanh ghi lệnh. Các lệnh thanh ghi vị trí chứa 24 bit hiệu quả
trong chế độ 3.
When the position command register is changed, motor moves to the commaned position quickly.
Khi vị trí lệnh thay đổi, motor di chuyển đến vị trí mới cách nhanh chóng.
G - Tạo một chuyển động
Hình 9. Dữ liệu chuyỷen động của lệnh G
G0 <Position><CR> G0 <Position> <CR>
G1 <Position> <Velocity><CR> G1 <Position> <Velocity> <CR>
P - Thay đổi tham số servo
P <Parameter#> [<Value>]<CR> P <Parameter#> [<value>] <CR
W - Lưu tham số servo
W<bank#><CR> W <bank#> <CR>
R - Load tham số servo
R<bank#><CR> R <bank#> <CR>
Kết quả và Khảo sát
Hiệu suất sử dụng bộ vi xử lý
Hình 10a. Tỷ lệ xử lý tải
Hình 10b. Chương trình sử dụng bộ nhớ

Hình 10a cho thấy tỷ lệ nạp bộ xử lý cho mỗi quá trình Do SMC là bắt đầu mã hóa với chỉ phần
mềm , quá trình này chiếm phần lớn thời gian trong thời gian xử lý . Các phần mềm mã hóa định
vị trí có thể tái hiện tốt nhất hai trục tọa độ. Tiến trình servo có vẻ đúng mặc dù nó mở nhiều tác
vụ
Hơn 60 phần trăm công suất xử lý là ở trạng thái chờ, AVR có đủ năng lực để điều khiển servo.
80 phần trăm bộ nhớ chương trình được sử dụng. It might not enough to use as a stand alone

motion controller. Nó có thể không đủ nếu một mình điều khiển chuyển động. Tôi khuyên bạn
nên gỡ bỏ chức năng unnessesary, chẳng hạn như bộ xử lý lệnh, mở rộng phạm vi ứng dụng.
Hiệu suất Servo
Hình 11 Đo bước đáp ứng

Motor: UGTMEM-A1SA51 Motor: UGTMEM-A1SA51
(Yasukawa Electric Corp.) (Yasukawa Electric Corp)
V S = 14.5V V S = 14.5V
K F = 4.6 K F = 4,6
K P = 1.5 P = 1,5 K
K I = 0.13 K I = 0,13
Không tải
Hình 11 cho thấy phản ứng bước đo khi theo dõi hoạt động servo (chế độ số 3). This is the motion
trace of 360 degree hopping motion with J commands. Đây là chuyển động với lệnh J. Nó ở
dạng đồ thị, thời gian cài đặt là ít hơn 40ms, và ít khi lớn hơn.