Система линейного перемещения с постоянным усилием

[chip.im]

Здравствуйте!
Необходимо сделать систему линейного перемещения с поддержанием постоянного заданного усилия на гайке ШВП. Гайка должна давить на поршень инъекционного шприца с постоянной силой. Эту силу нужно устанавливать заранее и, при необходимости, менять в ходе работы.
Хочется собрать привод с ручным управлением без микроконтроллера и датчика давления, из готовых блоков, имеющихся, например, на АЛИ - чтобы рукоятками можно было просто установить момент на двигателе, а кнопкой менять направление движения. Я вижу следующие варианты: А) сервопривод + ШИМ Б) шаговый двигатель + драйвер + ШИМ. Насколько я понимаю, оба варианта приемлемы. Но мне не ясно, как с помощью ШИМ или драйвера установить нужный момент на двигателе. Он зависит от тока в обмотках.
Как можно плавно менять этот ток?
Можно ли это реализовать, например, вращением опорного резистора на драйвере при работающем ШД?
Поскольку гайка при продавливании шприца все время преодолевает усилие (причем переменное), обороты винта будут разными, а двигатель будет пробуксовывать. Какой двигатель - серво или ШД - имеет бОльшую устойчивость к регулярной пробуксовке?
Спасибо!

[Administrator]

А какое устройство будет генерировать сигналы на перемещение драйверу шагового двигателя (сервоприводу)?

В случае шагового двигателя (значение момента можно изменять только качественно - больше/меньше, точная установка значения выходного момента невозможна):
В предложенном Вами случае с регулированием ШИМ необходимы индивидуальная разработка и изготовление блока управления шаговым двигателем. Регулирование тока в обмотках - как раз задача разработчика блока управления ШД. В большинстве готовых решений (драйверов) значение тока устанавливается либо микропереключателями (набор фиксированных значений), либо программно (требуется контроллер). В Вашем случае управляющий контроллер должен анализировать входной сигнал (например, переменное сопротивление или аналоговый сигнал напряжения) и конвертировать это значение в задание на коммутацию обмоток шагового двигателя  с нужными параметрами.

Возможно, стоит пойти другим путем и  рассмотреть вариант изменения питающего напряжения - если напряжение питания шагового привода недостаточно для быстрого наращивания тока в обмотках, момент на валу уменьшается. Чем меньше напряжение, тем меньший ток успевает нарастать в обмотке, и как результат - меньший момент на валу двигателя.
По этой причине кривые зависимости момента от скорости всегда приводятся для конкретного значения напряжения питания. Чем больше скорость вращения двигателя и меньше напряжение питания - тем больше падает крутящий момент.    Вы можете использовать этот недостаток шаговых приводов себе в плюс.

Что подразумевается под термином "пробуксовка"? Если пропуск шагов шагового двигателя - это явление безвредно для всех моделей ШД.

В случае сервопривода (значение выходного момента можно установить точно):
Есть стандартный режим управления сервоприводом - регулирование момента. Например, входным аналоговым сигналом. В наших сервоприводах - это аналоговый сигнал 0..10В. Скорость вращения сервопривода автоматически корректируется сервоусилителем таким образом, чтобы поддерживать заданный входным сигналом момент. В этом случае значение момента устанавливается точно.