يُعد التحكم في محرك الخطوة ذي الحلقة المغلقة مع تعويض فقدان الخطوة خوارزمية شائعة لتعزيز الأداء لأنظمة الخطوة.

في أحد الأشكال الشائعة لتعويض فقدان الخطوات، يقوم مستشعر الزاوية أو المشفر بتتبع موضع دوار المحرك وأي خطوات مفقودة. ثم يسجل المتحكم أوامره وموضع المحرك الفعلي من المشفر، محولاً بيانات الموضع إلى عدد الخطوات المكافئ. وعندما يكتشف المتحكم خطوات مفقودة، يقوم بتصحيح الموضع بإضافة خطوات تعويضية.

يُعد هذا النوع من تعويض فقدان الخطوة مفيدًا عندما يتعين على محرك الخطوة تقديم السرعة الكاملة أو التشغيل بالقرب من أقصى حمل له (أو عندما يكون عمود الإخراج معرضًا لخطر الانحشار).

التحكم في السياق: منع المحركات من تفويت الخطوات

في إعداد آخر بدون مستشعرات لتعويض فقدان الخطوة،يكتشف جهاز التحكم حالات التوقف من خلال استخدام قياسات القوة الدافعة الكهربائية العكسية للتغذية الراجعة..

هنا، يستخدم جهاز التحكم حلقة تحديد الموضع لتجنب فقدان الخطوات بسبب الاضطرابات الخارجية من خلال حلقة التيار التي تعدل المدخلات إلى المحرك ... والحفاظ على استمرار عمل المحرك، حتى في ظل الحمل المتغير.

تتميز المحركات الخطوية بإمكانية تشغيلها في نظام حلقة مفتوحة، لكن أنظمة الحلقة المغلقة، مثل أنظمة التحكم في فقدان الخطوة أو التحكم في موضع الحمل، تتطلب تغذية راجعة من النظام. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة أقل تعقيدًا وتحتاج إلى تغذية راجعة أقل من الأنظمة القائمة على المحركات المؤازرة.

تعريفات مختلفة للتحكم في المحركات الخطوية ذات الحلقة المغلقة

تجدر الإشارة إلى أن بعض المصنّعين يُعرّفون التحكم في المحركات الخطوية ذات الحلقة المغلقة بأنه تبديل جيبي باستخدام تغذية راجعة من جهاز التشفير، وذلك لتتبع موضع الدوّار وتمكين التحكم الحقيقي الموجه للمجال. ويجادلون بأن المحركات الخطوية المزودة بأجهزة تشفير والتي لا تعتمد على التحكم الموجه للمجال (أو التحكم في التيار بالتبديل الجيبي) لا تُعدّ خيارات حلقة مغلقة حقيقية. والمنطق هنا هو أن هذه الأنظمة لا تستطيع سوى تتبع موضع الخطوة، ولا يمكنها تصحيح فقدان الخطوة أثناء التشغيل.

في المقابل، يمكن لأنظمة المحركات الخطوية ذات الحلقة المغلقة الحقيقية تصحيح فقدان الطاقة في الخطوة. في هذه الأنظمة، تحمل ملفات المحرك تيارات طورية جيبية، ويضمن نظام القيادة أن تكون المجالات المغناطيسية للجزء الثابت والجزء الدوار متكاملة، مما يوفر عزم الدوران المطلوب. يتيح هذا التيار المُقاس بدقة في الملفات للمحرك إنتاج قوة ثابتة بأقل قدر من الضوضاء وفقدان الحرارة.

طريقة أخرى لتمييز تعويضات الخسائر المتدرجة

على النقيض من أدوات التحكم في موضع الحمولة،لا تعمل عناصر التحكم في فقدان الخطوة على التعويض المستمر عن الأخطاء طوال مسار الحركة.

بل إن النظام لا يتخذ أي إجراء تصحيحي إلا إذا اكتشف خطوات مفقودة.

يُعدّ تعويض فقدان الخطوات أبسط من التحكم في موضع الحمل. مع ذلك، عند التفكير في استخدام نظام تحكم مغلق الحلقة لمحرك الخطوة مع تعويض فقدان الخطوات، يجب مراعاة احتياجات النظام المحدد. قد يؤدي فقدان الخطوات إلى تعطيل عمل النظام بأكمله الذي يعمل بمحرك الخطوة. ومع ذلك، فإن مدى حساسية النظام المحدد لمثل هذه الأعطال هو ما يحدد جدوى تضمين تعويض فقدان الخطوات.

ملاحظة أخرى: يمكن لتعويض فقدان الخطوات تصحيح الأخطاء والعمل كنوع من التأمين. مع ذلك، لا ينبغي أن يكون هذا التعويض هو الحل الأمثل لجعل نظام التحكم في جهاز المشي خالياً من الأخطاء. اتخذ خطوات لضمان تقليل عدد الخطوات المفقودة قدر الإمكان من البداية.

1)اختر محركًا بالحجم المناسب.هنا، استخدم عوامل الأمان وتأكد من أن الأسباب الخارجية لا تتسبب في حدوث توقفات.

2)اختبر الأنظمة دائمًا للتأكد من أنها لن تتخطى أي خطوة.عادةً، عندما يفشل تصميم الحركة في تنفيذ بعض الخطوات، فإنه يفقد عدة خطوات في كل مرة وليس خطوة واحدة فقط. ويمكن أن يؤدي الفحص والاختبار الدقيقان، إلى جانب تعويض فقدان الخطوات، إلى أنظمة أكثر استقرارًا وموثوقية.