hastighetsstyring

Hastighetsstyrning är reglering av hastigheten hos en maskin eller process med målet att hålla en förväntad hastighet trots störningar och förändringar i belastning eller miljö. Den vanligaste formen är en återkopplingsbaserad slinga där en mätare ger en hastighetsfeedback till en styrenhet som jämför mot ett uppsatt värde och justerar en aktuators insats.

Systemet består av tre huvuddelar: sensor, regulator och aktuator. Sensorer som varvtalsmätare eller inkodare ger hastighetsdata; regulatorn utför en beräkning baserad på en regleralgoritm; aktuatorn tillämpar kontrollsignalen genom att justera tillförseln av energi eller kraft, till exempel genom en frekvensomvandlare för AC-motorer eller PWM-styrning för DC-motorer.

Vanliga reglerstrategier är P, PI och PID samt ibland feedforward eller modellbaserad kontroll. Öppna slingan används i enklare fall där belastningen är konstant; slutna slingan är standard i industriell hastighetsstyrning eftersom den kan kompensera störningar i belastning och mekanik.

Användningar inkluderar motorstyrning i tillverkning, robotik, ventilation och pumpapplikationer, samt i fordons fartreglage (cruise control). I varje fall syftar hastighetsstyrning till att minimera avvikelser och snabbt återställa önskad hastighet utan större fluktuationer.

Utmaningar innefattar tidsfördröjningar, icke-linjäritet, målkonflikter mellan snabb respons och låg oscillation samt mätfel. Tuning av regulatorparametrar är viktigt och kan göras via standardmetoder som Ziegler–Nichols eller mer avancerade identifikationsbaserade metoder.