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運動控制系統(tǒng)基本概念介紹

字體:[ ] 瀏覽次數(shù):1312次 發(fā)布時間:2015-10-16 關(guān)閉

一個運動控制系統(tǒng)一般包括:處理運動算法和信號的控制器;一個能增強信號、可供應執(zhí)行器提供運動輸出放大器;反饋(傳感器/變送器)系統(tǒng),可基于輸出和輸入的比較值,調(diào)節(jié)過程變量。

系統(tǒng)還包括一個操作員界面或主機終端前端處理(front-end)設(shè)備。反饋意味著大多數(shù)運動控制系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng);但是,也不排除一些是開環(huán)系統(tǒng),特別是步進電機系統(tǒng)中。執(zhí)行器有各種形式--電動機、汽缸、螺旋線圈等,可以是電氣的、液壓的、氣動的或其他類型的設(shè)備。

軸:機械或系統(tǒng)的任何可移動的部分,需要被控制的運行。不少的運動軸能合并在一個同等的多軸系統(tǒng)中;

圓弧形補間運動:兩個獨立的運動軸的協(xié)調(diào)運動可產(chǎn)生一個圓形的運動。它通過軟件算法以一系列的近似直線來實現(xiàn);

換相:電動機線圈的連續(xù)的激勵可在轉(zhuǎn)子和定子磁場中維持相對的相位角,在規(guī)定的范圍內(nèi),控制電動機的輸出。在有刷DC電動機中,這一功能由機械整流器和碳刷完成;在無刷電動機中,以轉(zhuǎn)子位移反饋完成;

電子齒輪:通過電子方式模擬機械傳動的一種方法,以變量比方式"強制"一個閉環(huán)回路軸從動于另一個軸(開環(huán)或閉環(huán)回路);

編碼器:一個反饋設(shè)備,能解釋機械運動,以電子信號表現(xiàn)執(zhí)行器的位移。增量和絕對編碼器較為常用,型號多樣;同樣,它們的輸出也表示出位移的增加和絕對改變值;

前饋:一種方法,根據(jù)電動機、驅(qū)動器或負荷特性得出的已知的誤差,提前補償一個控制回路,以提高響應。它僅取決于指令,而不是測量誤差;

分度器:一個電子單元,可將來自于主機、PLC或操作員面板的高層命令轉(zhuǎn)換為步進電機驅(qū)動器所需的階躍和指向脈沖信號;

回路帶寬:控制回路能響應控制參數(shù)變量的最大速率。它體現(xiàn)了回路的性能,以Hz表示;

運動規(guī)范:運動的速度和時間(或位移)的比值關(guān)系,由運動軸產(chǎn)生;

超調(diào):一個系統(tǒng)的響應輸出或結(jié)果超出了額定值;

脈寬調(diào)節(jié):一個開關(guān)量控制方法,用于放大器和驅(qū)動器,可控制電動機電壓和電流,從而獲得比線形控制更高的效率。PWM指電壓脈沖的變量占空(on/off)時間或?qū)挾龋?

正交:一項技術(shù),在反饋設(shè)備中以90°分離信號通道。編碼器和解算器用此技術(shù)確定運動方向;

解算器:一個位移轉(zhuǎn)換器,采用電磁耦合方式,以在旋轉(zhuǎn)中測量絕對的軸位移;

伺服裝置:一個自動化的閉環(huán)運動控制系統(tǒng),使用反饋控制額定的輸出,如位移、速度或加速度;

測速發(fā)電機:一個電磁反饋轉(zhuǎn)換器,提供一個與旋轉(zhuǎn)速度成正比的模擬電壓信號。

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