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运动控制器是什么?运动控制器控制形式有哪些类型?

时间:2022-09-22

来源:中国传动网

导语:运动控制器的应用已经遍及众多领域,特别是在交流伺服和多轴控制系统中。它能够充分利用计算机资源,方便地帮助用户实现运动轨迹规划、完成既定运动和高精度的伺服控制。

  运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律,是推动新的产业革命的关键技术。运动控制(Motion Control)通常是指在复杂条件下将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。本文收集整理了运动控制器是什么,其控制形式有哪些类型一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

运动控制器.jpg

  运动控制器就是控制电动机的运行方式的专用控制器:比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行,或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂,因为后者运动形式更简单,通常被称为通用运动控制(GMC)。

  按照使用动力源的不同,运动控制主要可分为以电动机作为动力源的电气运动控制、以气体和流体作为动力源的气液控制和以燃料(煤、油等)作为动力源的热机运动控制等。据资料统计,在所有动力源中,90%以上来自于电动机。电动机在现代化生产和生活中起着十分重要的作用,所以在这几种运动控制中,电气运动控制应用最为广泛。

  电气运动控制是由电机拖动发展而来的,电力拖动或电气传动是以电动机为对象的控制系统的通称。运动控制系统多种多样,但从基本结构上看,一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位机、运动控制器、功率驱动装置、电动机、执行机构和运动控制器反馈检测装置等部分组成。其中的运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心、以传感器为信号敏感元件、以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。

  运动控制器的控制形式

  点位运动控制:即仅对终点位置有要求,与运动的中间过程即运动轨迹无关。相应的运动控制器要求具有快速的定位速度,在运动的加速段和减速段,采用不同的加减速控制策略。

  在加速运动时,为了使系统能够快速加速到设定速度,往往进步系统增益和加大加速度,在减速的末段采用s 曲线减速的控制策略。为了防止系统到位后震动,规划到位后,又会适当减小系统的增益。所以,点位运动控制器往往具有在线可变控制参数和可变加减速曲线的能力。

  连续轨迹运动控制:该控制又称为轮廓控制,主要应用在传统的数控系统、切割系统的运动轮廓控制。相应的运动控制器要解决的题目是如何使系统在高速运动的情况下,既要保证系统加工的轮廓精度,还要保证刀具沿轮廓运动时的切向速度的恒定。对小线段加工时,有多段程序预处理功能。

  同步运动控制:是指多个轴之间的运动协调控制,可以是多个轴在运动全程中进行同步,也可以是在运动过程中的局部有速度同步,主要应用在需要有电子齿轮箱和电子凸轮功能的系统控制中。产业上有印染、印刷、造纸、轧钢、同步剪切等行业。相应的运动控制器的控制算法常采用自适应前馈控制,通过自动调节控制量的幅值和相位,来保证在输进端加一个与干扰幅值相等、相位相反的控制作用,以抑制周期干扰,保证系统的同步控制。

  总结,运动控制器的应用已经遍及众多领域,特别是在交流伺服和多轴控制系统中。它能够充分利用计算机资源,方便地帮助用户实现运动轨迹规划、完成既定运动和高精度的伺服控制。运动控制技术将不断和交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术等相结合,促使我国机电一体化技术不断进步。

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