运动控制系统基本架构以及控制轨迹讲解

运动控制系统基本架构以及控制轨迹讲解

运动操控起源于前期的伺服操控。简略地说，运动操控就是对机械运动部件的方位、速度等进行实时的操控办理，使其按照预期的运动轨道
和规则的运动参数进行运动。前期的运动操控技能首要是伴随着数控技能、机器人技能和工厂自动化技能的开展而开展的。前期的运动操控
器实际上是能够独立运转的专用的操控器，往往无需另外的处理器和操作系统支撑，能够独立完结运动操控功用、工艺技能要求的其他功用
和人机交互功用。这类操控器能够成为独立运转的运动操控器。这类操控器首要针对专门的数控机械和其他自动化设备而规划，往往已根据
运用行业的工艺要求规划了相关的功用，用户只需要按照其协议要求编写运用加工代码文件，运用 RS232或者DNC方法传输到操控器，操
控器即可完结相关的动作。这类操控器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业运用，操控器的开放性只是依赖于操控器的加工代码协议，
用户不能根据运用要求而重组自己的运动操控系统。

运动控制的定义

运动操控（MC）是自动化的一个分支，它运用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性履行机或者是电机来操控机器的方位和/或速度。
运动操控在机器人和数控机床的领域内的运用要比在专用机器中的运用更杂乱，因为后者运动方法更简略，一般被称为通用运动操控（GMC
）。运动操控被广泛运用在包装、印刷、纺织和安装工业中。

运动操控系统的根本架构组成

一个运动操控器用以生成轨道点（希望输出）和闭合方位反应环。许多操控器也能够在内部闭合一个速度环。

一个驱动或放大器用以将来自运动操控器的操控信号（一般是速度或扭矩信号）转换为更高功率的电流或电压信号。更为先进的智能化驱动
能够本身闭合方位环和速度环，以取得更精确的操控。

一个履行器如液压泵、气缸、线性履行机或电机用以输出运动。

一个反应传感器如光电编码器，旋转变压器或霍尔效应设备等用以反应履行器的方位到方位操控器，以完成和方位操控环的闭合。

很多机械部件用以将履行器的运动方法转换为希望的运动方法，它包含齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。

在运动操控方面，几项运动所需操控轨道

（1）点对点运动（Point-to-Point）：单轴的运用，经过运动操控卡的指令集，操控单轴由A点运动到B点，所以又称为点对点运动。

（2）补间运动（InterpolaTIon）：补间运动一般能够分为线性补间及圆弧补间运动。线性一般能够由两轴以上构成，而圆弧补间运动则由
两轴构成，形成一个多维或二维的运动轨道。一般补间运动能够用于接连轨道的运动操控，例如雕琢或是鞋模等等。补间运动的解析决议了
轨道运动的操控精度。

（3）螺线型运动：由二维的圆弧运动和垂直轴的线性运动组合而成，多用于工具机的运用中。

（4）多轴一起运动或是一起中止：操控两个以上的运动轴做PTP的一起运动，或是一起中止。

（5）同步运动操控：经过运动操控卡的肯定同步性，能够使多轴的运动按照必定的时刻顺序精确操控，也能够经过条件设定使得轴与轴之
间能够根据相互关系而运动。一般这种方法的操控有必要选用串行式的运动操控器才干达成，因为串行式操控器与马达驱动器有特定的通信
协议，彼此之间能够根据运作的时钟，来完成肯定运动的操控。本文便是与读者分享由同步运动所开展的程序运动操控的技能。