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熱訊:運動控制器是什么?運動控制器控制形式有哪些類型?

2022-11-07 14:40:20 來源:


(資料圖片)

運動控制技術的發展是制造自動化前進的旋律,是推動新的產業革命的關鍵技術。運動控制(Motion Control)通常是指在復雜條件下將預定的控制方案、規劃指令轉變成期望的機械運動,實現機械運動精確的位置控制、速度控制、加速度控制、轉矩或力的控制。本文收集整理了運動控制器是什么,其控制形式有哪些類型一些資料,期望能對各位讀者有比較大的參閱價值。

運動控制器就是控制電動機的運行方式的專用控制器:比如電動機在由行程開關控制交流接觸器而實現電動機拖動物體向上運行達到指定位置后又向下運行,或者用時間繼電器控制電動機正反轉或轉一會停一會再轉一會再停。運動控制在機器人和數控機床的領域內的應用要比在專用機器中的應用更復雜,因為后者運動形式更簡單,通常被稱為通用運動控制(GMC)。

按照使用動力源的不同,運動控制主要可分為以電動機作為動力源的電氣運動控制、以氣體和流體作為動力源的氣液控制和以燃料(煤、油等)作為動力源的熱機運動控制等。據資料統計,在所有動力源中,90%以上來自于電動機。電動機在現代化生產和生活中起著十分重要的作用,所以在這幾種運動控制中,電氣運動控制應用最為廣泛。

電氣運動控制是由電機拖動發展而來的,電力拖動或電氣傳動是以電動機為對象的控制系統的通稱。運動控制系統多種多樣,但從基本結構上看,一個典型的現代運動控制系統的硬件主要由上位機、運動控制器、功率驅動裝置、電動機、執行機構和運動控制器反饋檢測裝置等部分組成。其中的運動控制器是指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號敏感元件、以電機或動力裝置和執行單元為控制對象的一種控制裝置。

運動控制器的控制形式

點位運動控制:即僅對終點位置有要求,與運動的中間過程即運動軌跡無關。相應的運動控制器要求具有快速的定位速度,在運動的加速段和減速段,采用不同的加減速控制策略。

在加速運動時,為了使系統能夠快速加速到設定速度,往往進步系統增益和加大加速度,在減速的末段采用s 曲線減速的控制策略。為了防止系統到位后震動,規劃到位后,又會適當減小系統的增益。所以,點位運動控制器往往具有在線可變控制參數和可變加減速曲線的能力。

連續軌跡運動控制:該控制又稱為輪廓控制,主要應用在傳統的數控系統、切割系統的運動輪廓控制。相應的運動控制器要解決的題目是如何使系統在高速運動的情況下,既要保證系統加工的輪廓精度,還要保證刀具沿輪廓運動時的切向速度的恒定。對小線段加工時,有多段程序預處理功能。

同步運動控制:是指多個軸之間的運動協調控制,可以是多個軸在運動全程中進行同步,也可以是在運動過程中的局部有速度同步,主要應用在需要有電子齒輪箱和電子凸輪功能的系統控制中。產業上有印染、印刷、造紙、軋鋼、同步剪切等行業。相應的運動控制器的控制算法常采用自適應前饋控制,通過自動調節控制量的幅值和相位,來保證在輸進端加一個與干擾幅值相等、相位相反的控制作用,以抑制周期干擾,保證系統的同步控制。

總結,運動控制器的應用已經遍及眾多領域,特別是在交流伺服和多軸控制系統中。它能夠充分利用計算機資源,方便地幫助用戶實現運動軌跡規劃、完成既定運動和高精度的伺服控制。運動控制技術將不斷和交流伺服驅動技術、直線電機驅動技術等相結合,促使我國機電一體化技術不斷進步。

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