我们收到的最常见的请求之一是同步运行我们的线性执行器,最常见的抱怨之一是 “为什么我的执行器在连接到同一个 12V 电源时不同步移动?” 在本教程中,我们将回答这个问题,然后提出可靠同步控制的解决方案和方法。虽然这是一个很长的教程,但请完整阅读它,以确保您可以充分利用我们的线性执行器。
“为什么我的执行器在连接到同一个 12V 电源时不同步移动?”
许多客户依赖 Firgelli 线性执行器可自动提升卡车上的舱口盖,隐藏通向酒窖的活板门,或启动 兰博基尼的空气制动装置。为了实现这些项目,可以将两个执行器放置在舱口的两侧以将其抬起,但有时客户会联系我们,告诉我们他们的舱口破裂或电机烧毁,因为执行器没有以相同的速度移动。
这是怎么回事?幸运的是,我们可以自信地说,这不是我们线性执行器的设计缺陷,而是所有直流电机的固有特性。无论是我们的还是其他公司的执行器,两个直流电机 永远不会完美地同步移动 彼此之间没有使用编码器的闭合反馈环路。
造成这种情况的原因有很多,包括但不限于:
- 制造公差允许微小变化
- 每个电机轴施加不同的负载/扭矩
- 衬套/轴承摩擦力的变化
- 机械磨损的差异
这些微小的差异综合在一起,预计直流电机或线性执行器之间的速度差异为 5-10% 是现实的。幸运的是,有几种方法可以克服这种固有的速度差异。
如何以相同的速度运行线性执行器
如果您已经购买(或计划购买) 反馈杆线性执行器, 光反馈线性执行器, 子弹系列 36 Cal, 或者 Bullet 系列 50 Cal 线性执行器,本节将提供有关如何同步移动它们的信息。
1) FA-SYNC-4 或 FA-SYNC-2 同步盒 (强力推荐)
这 同步控制箱 是迄今为止最可靠的方法 同步两个和四个线性执行器之间的运动。为此,您将需要具有内置反馈(例如霍尔传感器或光学传感器反馈)的相同类型的执行器。下面是几个例子 带反馈的执行器 内置:
- 光学系列 200lb 执行器
- 光学系列 400lb 执行器
- 12V 子弹头系列 36 Cal.执行器
- 12V 子弹头系列 50 Cal.执行器
该控制盒提供现成的“即插即用”解决方案,一旦连接在一起,您所需要做的就是按下按钮,系统将自动校准,然后您可以在任何条件下直观地同步控制最多 4 个执行器加载。看 这 有关如何使用 FA-SYNC-2 和 FA-SYNC-4 同步控制盒的专门教程。
2) Arduino中断引脚
此方法适用于光学和子弹系列,这些执行器分别具有光学和霍尔效应编码器。通过计算脉冲数,可以计算出杆的位移。应用控制算法可以实现同步控制。这需要您将编码器的信号连接到 Arduino 的中断引脚。 这是一个高级项目;我们不提供软件或编程支持。
3) Arduino 模拟引脚
此方法仅适用于 反馈杆线性执行器。反馈杆线性执行器有一个内置电位计,可提供模拟输出,可以读取该模拟输出并将其转换为位置读数。有关如何使用 Arduino 执行此操作的教程已链接 这里;虽然本教程很详尽,但需要具备一定的编程和 Arduino 知识。此外,本教程仅展示如何从传感器获取读数;由您来编写同步控制软件。 这是一个高级项目;我们不提供软件或编程支持。
如何以(几乎)相同的速度运行线性执行器
本节将介绍如何移动没有内置反馈控制编码器的线性执行器。如果您尚未购买线性执行器,我们建议您跳过本节并坚持使用上一节中讨论的方法 Firgelli 带有内置位置编码器的线性执行器。但是,如果您已经购买了没有这些内置位置编码器的线性执行器,例如 Firgelli 经典的 或者 Firgelli 优质的 线性执行器并且仍然希望以(几乎)相同的速度移动它们,请继续阅读本节。
笔记:我们一直说(几乎)相同的速度,因为在没有闭环反馈控制的情况下,物理上不可能以完全相同的速度移动执行器。
1)什么也不做
最简单的解决方案可能是不必担心 5-10% 的速度差异,特别是如果执行器的行程很小(<6 英寸),因为它们的高度差异不会太大。相反,为您的系统引入一些灵活性,例如,如果您正在构建一个带有两个执行器的舱口,您可以将其设计为舱口主体可以轻微旋转/扭转,以便执行器速度的任何差异都将被系统吸收。
2) 速度控制器
如果一个执行器的移动速度比第二个执行器快,您可以使用 速度控制器 在快速执行器上以降低其速度。该控制箱使用脉冲宽度调制 (PWM) 来调节执行器移动的速度。有关更多信息,请参阅我们的教程: 如何使用速度控制器 Firgelli 线性执行器。调整速度是一种艺术形式,不会导致多个执行器之间完美的速度匹配,但这是不使用反馈时可能的最佳结果。
3)Arduino速度控制
您可以使用 Arduino 通过 PWM 信号来改变执行器的速度,而不是使用我们现成的速度控制器。如果您还没有使用 Arduino 的经验,我们不鼓励使用此方法。尽管 Firgelli 不提供 Arduino 或编程支持,我们有一个概述教程 如何使用 Arduino 和电机驱动器改变速度.