运动控制说明介绍

更新时间:2023-06-07 06:09:17 阅读: 评论:0

运动控制说明介绍
运动控制起源于早期的伺服控制。简单地说,运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器,往往无需另外的处理器和操作系统支持,可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计,往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能,用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件,利用RS232或者DNC方式传输到控制器,控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用,控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议,用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。
运动控制的定义
运动控制(MC)是自动化的一个分支,它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵,线性执行机或者是电机来控制机器的位置和/或速度。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)。运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。
一个运动控制系统的基本架构组成包括:简单早餐做法大全
一个运动控制器用以生成轨迹点(期望输出)和闭合位置反馈环。许多控制器也可以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控制器的控制信号(通常是速度或扭矩信号)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可以自身闭合位置环和速度环,以获得更精确的控制。
一个执行器如液压泵、气缸、线性执行机或电机用以输出运动。
一个反馈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馈执行器的位置到位置控制器,以实现和位置控制环的闭合。
众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式,它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。
通常,一个运动控制系统的功能包括:
速度控制
点位控制(点到点)。有很多方法可以计算出一个运动轨迹,它们通常基于一个运动的速度曲线如三角速度曲线,梯形速度曲线或者S型速度曲线。
是,一个系统包含两个转盘,它们按照一个给定的相对角度关系转动。电子凸轮较之电子齿轮更复杂一些,它使得主动轴和从动轴之间的随动关系曲线是一个函数。这个曲线可以是非线性的,但必须是一个函数关系。
选择运动控制器
1.根据要开发设备的工作特点,确定伺服电机的类型。
2.确定要控制的电机轴数和电机工作模式。
3.确定位置检测、反馈模式,选择是否采用光电编码器或光栅尺。
4.确定输入输出开关量的数量。
5.根据以上内容,选择合适的运动控制器案列
运动控制(MC)是自动化的一个分支,它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵,线性执行机或者是
电机来控制机器的位置和/或速度。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)。运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。
一个运动控制系统的基本架构组成包括:
一个运动控制器用以生成轨迹点(期望输出)和闭合位置反馈环。许多控制器也可以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控制器的控制信号(通常是速度或扭矩信号)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可以自身闭合位置环和速度环,以获得更精确的控制。
一个执行器如液压泵、气缸、线性执行机或电机用以输出运动。
一个反馈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馈执行器的位置到位置控制器,以实现和位置控制环的闭合。
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众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式,它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。开朗是什么意思
通常,一个运动控制系统的功能包括:
速度控制
点位控制(点到点)。有很多方法可以计算出一个运动轨迹,它们通常基于一个运动的速度曲线如三角速度曲线,梯形速度曲线或者S型速度曲线。
是,一个系统包含两个转盘,它们按照一个给定的相对角度关系转动。电子凸轮较之电子齿轮更复杂一些,它使得主动轴和从动轴之间的随动关系曲线是一个函数。这个曲线可以是非线性的,但必须是一个函数关系。
作为机器人通过学习获得前馈动作的方法,用 Spline 函数表示控制输入的时间波形,在动作行为的反复试行中通过评价函数让输入波形变化,进行“探索性的学习”。为进行高效地搜索,采用启发式(heuristics)方法的算法,进行逐次修正和高效搜索。
由启发式方法反复进行试行错误实验,对于给定条件,可以生成良好的动作。可是,如果树枝间距等控制条件发生变化情况下,用以前的条件得到的前馈动作在新的条件下已经不适合了,所以必须再次进行试行错误,以不断适应于环境的变化。因此,本节通过插补几个控制条件下得到的经验值,论述在未经历条件下进行控制的方法。然后,一边用它们进行反馈控制,一边让树枝间距和高度都不相同时的条件下泛化经验。
机器人通常具有多自由度,其控制系统为多输入多输出系统。在控制系统设计上,把控制器分割到每个关节的结构在设计上是有利的——因为可以通过组织与协调级对基本控制单元的协调和组织实现灵活的控制。
智能学习运动控制研究中的手法包括:
也不过如此而已
采用神经网络的阶层型进化算法;
采用遗传算法的阶层型进化算法;
安全监督管理局采用遗传算法的模糊控制器的学习手法;
采用强化学习的模糊控制器的学习方法;
多数控制器下的学习手法。
ACS介绍
ACS成套应用软件库提供两种C语言应用程序接口,最终用户可以通过提供的API和ACS 控制器做通讯。两个动态链接库各自的功能如下:
ACSLIB0-底层的应用程序接口函数,它们是最直接的。同时它要求程序员要自己加上纠错和状态检测的逻辑。程序员如果在使用这套接口函数的时候需要具备良好的ACS控制语言(ACSPL)的知识。
ACSLIB2-高级接口函数。这套API是基于ACSLIB0建立起来的,它封装了ACS的控制语言。ACSLIB2运行在一种同步模式下,在这种模式下,一个函数调用会在所有的处理完成后返回一个返回值。另外,另一套功能也被包进来。我们通常把这套功能称为ASCLIB1。被包涵在ACSLIB1的功能提供了高度完备的在许多操作环境下的通讯。
我们实际使用的DLL根据不通的操作环境和编程语言而不同。下面我们将按照不同通操作环境来区分一下ACS DLL的不同名称。
使用ACS的库,应用程序可开发在:
l        基于串口和基于PC总线控制接口。基于使用的控制器,库函数会使用合适的内部命令。如下的控制器能够自动的被库识别和支持:
SB211, SB212
SB212A, SB212C, SB212AT1, SB212AT2
SB171, SB172
SB151
SB214PC4, SB214PC3, SB214PC2, SB214VME, SB214ND
SB1001, SB1002, SB1003
SB1091, SB1101, SB1291
如果您所使用的控制器不在其中,您需要通过调用DefineController()来描述您的控制器。可用的运动类型:
n        点到点-定点运动或重复定点运动
n        多点运动-按照预定的一系列点的轨迹连续的定点运动
n        连续轨迹-沿着预定的直线和圆弧插补的轨迹连续运动
n        任意轨迹-沿着预定的点做连续的插补轨迹,支持linear和spline
n        主从-一个或多个轴跟随主轴运动
n        CAM主从-一个或多个轴根据用户设定的函数关系来跟随主轴
n        圆弧插补-两个轴做圆弧插补
n        JOG-以一个恒定的速度旋转,可一轴可多轴
n        操纵杆-通过一个模拟量的输入直接控制轴的运动关于描写春天的诗句
n        传感器捕捉-通过传感器触发运动
n        多段速度控制-变速的点到点运动
l        实时的数据采集
l        通过位置事件发生器产生的位置消息生成和执行运动程序
l        可以同步进行的
n        通过外部事件触发的多轴运动
n        通过外部事件触发的应用
n        带有轴运动的应用程序应用
n        控制卡内带有ACSPL语言的应用
环境选择
ACS库由多种不同的环境下的库组成。具体的说来,库的版本包涵了对于DOS的,Windows3.1的,Win32s的,和Windows95/NT的。
Windows95/NT
提供给Windows95/NT的库有两套-一个是Borland c++的,一个是针对Microsoft Visual C++的。ACSLIBNT和ACSLIB2N是针对于Borland C++使用的ACSLIB0和ACSLIB2。相应的,ACSLIB0M和ACSLIB2M是对应VC++的ACSLIB0和ACSLIB2。同样的,对应VC++的版本也能适用于VB。
Win98和NT系统的版本支持多线程编程。另外,这些环境允许应用程序使用基于PC总线的使用中断来替代端口模式。在中断模式中,可以建立一个线程来控制与控制器之间的通讯和建立一个中断阻塞,直到数据有效。当线程阻塞时,处理器就可以自由的处理其他的任务。
相反的,如果我们用端口模式,当应用程序在查询信息时。处理器就会一直处于繁忙的状态来通讯端口,直到数据有效或者是超出设定时间。
逆战的歌
如果使用的控制器是一个基于PC总线的控制器。必须安装和启动WinRT驱动以保证基于库编辑的应用软件可用。

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标签:运动   控制   控制器   位置   应用   速度   用以   功能
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