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現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

來(lái)源:wxkunwo.com 作者:日弘智能 發(fā)表時(shí)間:2019-08-08 09:37:15 關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)控制器

  

  基于總線的運(yùn)動(dòng)控制器是利用計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng),并結(jié)合用戶開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的,具有高速的數(shù)據(jù)處理能力??偩€形式上主要有isa接口、pci接口、vme接口、rs232接口和usb接口等。這種運(yùn)動(dòng)控制器大都采用dsp或微機(jī)芯片作為cpu,可完成運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、高速實(shí)時(shí)插補(bǔ)、伺服濾波控制和伺服驅(qū)動(dòng)、外部i/o之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口功能,同時(shí)隨控制器還提供功能強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù):c語(yǔ)言運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)、windows dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)等,可供用戶根據(jù)不同的需求,在dos或windows等平臺(tái)下自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件,組成各種控制系統(tǒng)。

  soft型開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器

  基于soft型開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器[3>提供給用戶很大的靈活性,它的運(yùn)動(dòng)控制軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中,而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部i/o之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口,如同計(jì)算機(jī)中可以安裝各種品牌的聲卡、cdrom和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序一樣。用戶可以在windows平臺(tái)和其他操作系統(tǒng)的支持下,利用開(kāi)放的運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核,開(kāi)發(fā)所需的控制功能,構(gòu)成各種類(lèi)型的高性能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),從而提供給用戶更多的選擇和靈活性。

  嵌入式結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制器

  這類(lèi)運(yùn)動(dòng)控制器是把計(jì)算機(jī)嵌入到運(yùn)動(dòng)控制器中的一種產(chǎn)品,它能夠獨(dú)立運(yùn)行。運(yùn)動(dòng)控制器與計(jì)算機(jī)之間的通信依然是靠計(jì)算機(jī)總線,實(shí)質(zhì)上是基于總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制器的一種變種。在使用中,采用如工業(yè)以太網(wǎng)、rs485、sercos、profibus等現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信接口聯(lián)接上級(jí)計(jì)算機(jī)或控制面板。嵌入式的運(yùn)動(dòng)控制器也可配置軟盤(pán)和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器,甚至可以通過(guò)internet進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。

  運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用場(chǎng)合的控制形式有:點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制即僅對(duì)終點(diǎn)位置有要求,與運(yùn)動(dòng)的中間過(guò)程即運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)。相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制器要求具有快速的定位速度,在運(yùn)動(dòng)的加速段和減速段,采用不同的加減速控制策略。在加速運(yùn)動(dòng)時(shí),為了使系統(tǒng)能夠快速加速到設(shè)定速度,往往提高系統(tǒng)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(tǒng)到位后震動(dòng),規(guī)劃到位后,又會(huì)適當(dāng)減小系統(tǒng)的增益。所以,點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制器往往具有在線可變控制參數(shù)和可變加減速曲線的能力。

  連續(xù)軌跡運(yùn)動(dòng)控制,該控制又稱(chēng)為輪廓控制,主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)、切割系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)輪廓控制。相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制器要解決的問(wèn)題是如何使系統(tǒng)在高速運(yùn)動(dòng)的情況下,既要保證系統(tǒng)加工的輪廓精度,還要保證刀具沿輪廓運(yùn)動(dòng)時(shí)的切向速度的恒定。對(duì)小線段加工時(shí),有多段程序預(yù)處理功能。

  同步運(yùn)動(dòng)控制是指多個(gè)軸之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制,可以是多個(gè)軸在運(yùn)動(dòng)全程中進(jìn)行同步,也可以是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的局部有速度同步,主要應(yīng)用在需要有電子齒輪箱和電子凸輪功能的系統(tǒng)控制中。工業(yè)上有印染、印刷、造紙、軋鋼、同步剪切等行業(yè)。相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制器的控制算法常采用自適應(yīng)前饋控制,通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制量的幅值和相位,來(lái)保證在輸入端加一個(gè)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(tǒng)的同步控制。

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