En hastighedsregulator er et kredsløb, der er designet til at variere hastigheden på en elektronisk motor eller til at stoppe den helt. Hastighedsregulatorer findes oftest på elektriske lineære aktuatorer og kan enten være en selvstændig enhed eller en del af selve den lineære aktuator. Lineær aktuators hastighedsstyring kan reguleres uden at ofre den samlede kraft, som den lineære aktuator kan tilføre til den aktuelle opgave. Hastighedsregulatorer fungerer ved at justere den spænding, der passerer igennem til aktuator Uden spænding kan den lineære aktuator ikke fungere så godt, som den ellers ville kunne.
Hastighedsregulatorer giver brugerne mulighed for at sænke og endda stoppe de lineære aktuatorer, de er programmeret til. Lineære aktuatorer kan dog ikke øges hastigheden. De vil ikke fungere over den maksimale hastighed, de kan klare. Den bedste metode til hastighedsstyring af en aktuator er at etablere en hastighedsstyringsløkke, der sammenligner den hastighed, som aktuatoren aktuelt kan opnå, med den hastighed, der kræves.
Hastighedssammenligning udføres ved at beregne forskellen mellem den position, som den lineære aktuator vil ramme, og den position, den aktuelt er i. Dette sammenlignes yderligere med den hastighed, der er defineret af hastighedsregulatoren.
Lineære aktuatorer, der styres af hastighedsregulatorer, vil konstant kontrollere og genkontrollere deres hastighed for at forhindre fejl. Nedenfor er et ledningsdiagram over, hvordan man tilslutter en lineær aktuator til vippekontakt og hastighedsregulatoren.
Sådan tilsluttes en lineær aktuator til en hastighedsregulator
Der er også vist en video nedenfor, der indeholder instruktioner om, hvordan man tilslutter en lineær aktuator til en DC-hastighedsregulatorEn DC-hastighedsregulator er meget nyttig til at styre en aktuators hastighed, især når to eller flere aktuatorer bruges samtidig. DC-hastighedsregulatoren udjævner hastigheden for begge elmotorer. Det er vigtigt at huske, at aktuatorer kan blive negativt påvirket af brugen af en hastighedsregulator. Mens en lineær aktuators hastighed kun kan reduceres til mindst 10 % af den samlede motorhastighed, kan en hastighedsregulator, der begrænser motoren på denne måde, reducere aktuatorens effektivitet, når det kommer til arbejde med tunge belastninger. Når en aktuators hastighed har ændret sig, påvirkes aktuatorens bevægelse naturligvis. En aktuators hastighed kan ændres i begge retninger, men det kræver specifikt udstyr ud over en hastighedsregulator.
Målhastigheden er, som nævnt ovenfor, forskellen mellem den aktuelle position og målpositionen, ganget med det, der kaldes en kontrolforstærkning. Hvis denne øges, vil aktuatoren decelerere meget hurtigere, når den når målet. En for stor stigning risikerer, at udstyret overskrider målet fuldstændigt. For at stoppe løkken skal du blot implementere afslutningsbetingelsen, også kendt som PID-positionsstyring. Når denne er på plads, og aktuatoren har nået sit mål, kollapser feedback-løkken, og udstyret ophører med at bevæge sig.
Fremadrettet kontrol
Når det kommer til lineære aktuatorer og hastighedsregulering, findes der et koncept kendt som feed-forward-regulering. Feed-forward-regulering fungerer ud fra den antagelse, at brugeren som regulator kan foretage nøjagtige forudsigelser om hastighedsregulatorens output. De vil således være i stand til at foretage de nødvendige justeringer. En reguleringssløjfe til hastighedsregulering eksisterer primært for at regulere en aktuators samlede hastighed, så den er bedre egnet til en given opgave. Forudsat at alle variabler forbliver de samme, vil feed-forward-regulering give brugerne mulighed for at foretage en nøjagtig antagelse om, hvordan aktuatorens duty cycle vil omsættes til hastighed baseret på sensorværdi pr. sekund. Denne duty cycle er noget, der, når den beregnes, kan bruges til præcist at nå målhastigheden, samtidig med at man undgår fejl i antagelserne. Dette inkluderer faren for at overskride og helt misse målet eller stoppe, før den når målet, og dermed ophæve hele pointen med at have aktuatoren.
Afsluttende tanker
Testene, der udføres for disse brugerforudsigelser, bør udføres med den belastning, som aktuatoren forventes at bære, for at sikre nøjagtige resultater. Det skal bemærkes, at disse typer beregninger ikke vil fungere, hvis den belastning, som en aktuator forventes at bære, ændrer sig sporadisk. For at beregningerne kan fungere, bør brugerne teste aktuatoren med alle belastningerne, før den installeres.