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协调运动

通过史蒂夫·迈耶|2012年10月20日

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在控制行业中,理解协调运动是什么意思是一个偶然的话题。这个话题是相当模糊的,因为我们有许多高轴数的复杂机械部件的例子,它们肯定会给人以协调运动的印象。协调的错觉是基于我们实时观察控制系统行为的事实。

具有多个运动轴的大型复杂系统可以通过一个简单的程序实现,如可编程逻辑控制器(PLC)。气动行业多年来一直在这么做。甚至在主题公园创造复杂娱乐系统的电子动画系统也使用简单的音序器逻辑运行。

有办法区分协调运动和简单的顺序运动吗?想想玩“井字游戏”和“画圆圈”的区别。当你在棋盘上玩井字游戏或跳棋时,是点对点的。即使有两个轴,它们是“松散的”协调,它是可能创建所需的运动使用两个线性轴和序列。在这种情况下,当运动执行时,轴之间没有相互作用。

当像水射流切割机这样的机器要切割一个圆时,来自轴反馈的每一个脉冲都必须协调。圆周运动的精度是反馈精度和速度要求的乘积。这变得更加复杂,因为控制系统的更新速率,速度控制环路,电流环路,都成为实际性能的一部分。在机械系统中,圆度误差随着反馈变得更精确而变得可测量。围绕完美圆的错误是由架构中每一层的累积控制错误产生的,这使得使它“正确”比看起来更棘手。

这并不意味着PLC不能做真正的协调运动。许多PLC系统都有专用的运动模块,使用独立的处理器来做真正的协调运动。4轴运动处理器通常采用高端数字信号处理器来做高性能的数学和控制应用。但如果要求5或6轴的协调运动,PLC可能是有问题的。多个运动处理器之间的协调需求依赖于模块之间的背板更新。除非更新速度比数字信号处理器的时钟速度快,否则不利于高性能运动。

所以,区分协调运动和非协调运动并不困难,但是如何控制协调运动就困难得多了。

稍后再详细介绍。

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