運動控制技術是多學科復合技術,包含機械與電子、硬件和軟件、算法和分析。通常運動控制系統(tǒng)由控制平臺、功率放大器/驅(qū)動器、執(zhí)行機構(gòu)/電機/電機、反饋器件、被控對象及控制算法構(gòu)成。
運動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成:高精度的運動控制,即在機械結(jié)構(gòu)允許的情況下,產(chǎn)生最快最平穩(wěn)的時間軌跡。
需要怎么實現(xiàn)呢?在系統(tǒng)限制的情況下確定算法,同時算法的復雜性還要受到系統(tǒng)實時性和計算機的速度的制約。通常在理想時間軌跡之外,還需加入補償控制,以實現(xiàn)運動的快速性及平穩(wěn)性。這其中涉及到的關鍵性技術通常有運動控制、伺服控制、機械結(jié)構(gòu)設計及材料選擇、以及系統(tǒng)的保護等諸多方面。
1運動控制
首先,運動控制系統(tǒng),需要產(chǎn)生相對于時間的空間軌跡,以及直接實現(xiàn)各機械模塊之間的同步控制。例如:
電子齒輪變速(無級變速)各種平面曲線,圓,橢圓, y(t) = f(x(t))各種空間曲線, z(t) = f(x(t), y(t))。。。
主要要考慮的技術問題有:
可產(chǎn)生的運動軌跡的種類(直線,圓,弧線,任意曲線)軌跡相對時間的階次最高速度,最高加速度位置,速度精度可同時控制運動軸數(shù)(4 軸,8,軸,……)運動軸之間的同步伺服軸的數(shù)目伺服控制
2伺服控制
運動控制在于如何產(chǎn)生運動控制指令(算法),而伺服控制在于如何讓機電系統(tǒng)快速,準確地跟蹤運動控制指令,例如:
系統(tǒng)實驗與系統(tǒng)辯識振動分析與抑振技術魯棒控制技術自適應控制自學習與自調(diào)整模糊訓練。。。
主要要解決的技術問題
工作電壓輸出電流工作效率伺服控制算法閉環(huán)響應帶寬動/靜態(tài)精度控制剛度穩(wěn)態(tài)時間分辨率采樣時間/控制頻率各種保護功能過壓保護/欠壓報警、短路保護、最大電流持續(xù)時間、連續(xù)/RMS電流保護、過溫保護、停機保護、失控保護(電流反灌保護)
3執(zhí)行機構(gòu)
運動系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)由電機及完成運動的機械結(jié)構(gòu)組成,執(zhí)行機構(gòu)的設計主要目的是提高系統(tǒng)剛性、抑制系統(tǒng)的低頻共振。例如:
執(zhí)行機構(gòu)/電機的設計運動連接及動力傳輸動力學分析與仿真結(jié)構(gòu)與振動分析。。。
主要要解決的技術問題
系統(tǒng)剛度系統(tǒng)共振頻率系統(tǒng)的承載能力系統(tǒng)最大運行速度及加速度
高精度運動控制系統(tǒng)的應用:五軸龍門通用平臺
基本構(gòu)成
構(gòu)成:一體化運動控制器+一體化伺服電機
控制模式:位置
控制接口:EtherCAT
定位分辨率:0.5um-5um
重復定位精度:10um
最大加速度:5g
特點:多軸聯(lián)動,精度高,功能強,價格低
應用領域:數(shù)控機床、激光設備、封裝設備、測試測量、點膠機、螺絲機等
NIMC2000系列運動控制器具有EtherCAT主站、MODBUS、CANopen等多種現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場總線接口、支持標準的分布式I/O,可根據(jù)客戶需要擴展,性能強大的ARM Cortex A8處理器支持復雜的數(shù)據(jù)處理、實時計算,適用于現(xiàn)代工業(yè)中復雜、多變、以及苛刻的用戶需求。
PMM系列一體化低壓伺服電機是立邁勝公司自主研制的全新低壓伺服產(chǎn)品。
基于領先的MBD開發(fā)方式和一體化開發(fā)理念,集永磁同步電機、編碼器、伺服驅(qū)動器于一體。
采用FOC磁場定向控制技術和SVPWM(空間矢量調(diào)制)技術,支持EtherCAT/CANopen總線伺服控制,具有體積小、接線簡單的特點,廣泛用于通用龍門平臺、AGV、移動機器人、協(xié)作機器人等場景。
PMM60 一體化低壓伺服電機簡介:
高集成度設計,降低安裝復雜度,節(jié)省空間
省去驅(qū)動器和電機之間匹配過程,降低使用成本
采用EtherCAT/CANopen協(xié)議(DS402)
寬電壓輸入(16~52VDC),可使用蓄電池供電
可選配斷電制動保護
集成單圈絕對值編碼器,限定范圍內(nèi)零點記憶
提供速度和位置前饋參數(shù)配置,提升響應速度
集成I/O,可設定為正限位、負限位、原點,多功能數(shù)字輸出,脈沖輸入檢測