什么是運(yùn)動(dòng)控制-運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)組成

運(yùn)動(dòng)控制起源于早期的伺服控制。簡(jiǎn)單地說(shuō)，運(yùn)動(dòng)控制就是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。早期的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)主要是伴隨著數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和工廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。早期的運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)際上是可以獨(dú)立運(yùn)行的專用的控制器，往往無(wú)需另外的處理器和操作系統(tǒng)支持，可以獨(dú)立完成運(yùn)動(dòng)控制功能、工藝技術(shù)要求的其他功能和人機(jī)交互功能。這類控制器可以成為獨(dú)立運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)控制器。這類控制器主要針對(duì)專門(mén)的數(shù)控機(jī)械和其他自動(dòng)化設(shè)備而設(shè)計(jì)，往往已根據(jù)應(yīng)用行業(yè)的工藝要求設(shè)計(jì)了相關(guān)的功能，用戶只需要按照其協(xié)議要求編寫(xiě)應(yīng)用加工代碼文件，利用RS232或者DNC方式傳輸?shù)娇刂破?，控制器即可完成相關(guān)的動(dòng)作。這類控制器往往不能離開(kāi)其特定的工藝要求而跨行業(yè)應(yīng)用，控制器的開(kāi)放性僅僅依賴于控制器的加工代碼協(xié)議，用戶不能根據(jù)應(yīng)用要求而重組自己的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)組成

一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成包括:

一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器用以生成軌跡點(diǎn)(期望輸出)和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán)。

一個(gè)驅(qū)動(dòng)或放大器用以將來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器的控制信號(hào)(通常是速度或扭矩信號(hào))轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號(hào)。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動(dòng)可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。

一個(gè)執(zhí)行器如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)或電機(jī)用以輸出運(yùn)動(dòng)。

一個(gè)反饋傳感器如光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。

眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。

通常，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能包括:

速度控制

點(diǎn)位控制(點(diǎn)到點(diǎn))。有很多方法可以計(jì)算出一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，它們通常基于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的速度曲線如三角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線。

電子齒輪(或電子凸輪)。也就是從動(dòng)軸的位置在機(jī)械上跟隨一個(gè)主動(dòng)軸的位置變化。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是，一個(gè)系統(tǒng)包含兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，它們按照一個(gè)給定的相對(duì)角度關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的隨動(dòng)關(guān)系曲線是一個(gè)函數(shù)。這個(gè)曲線可以是非線性的，但必須是一個(gè)函數(shù)關(guān)系。

如何選擇運(yùn)動(dòng)控制器

1.根據(jù)要開(kāi)發(fā)設(shè)備的工作特點(diǎn)，確定伺服電機(jī)的類型。

2.確定要控制的電機(jī)軸數(shù)和電機(jī)工作模式。

3.確定位置檢測(cè)、反饋模式，選擇是否采用光電編碼器或光柵尺或磁柵尺。

4.確定輸入輸出開(kāi)關(guān)量的數(shù)量。

5.根據(jù)以上內(nèi)容，選擇合適的運(yùn)動(dòng)控制器