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优化运动控制

经过史蒂夫·迈耶(Steve Meyer)|2012年12月15日

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数十年来的努力已经进入了改善伺服电机控制的方法。有许多促成因素导致更好的产品。更好的反馈设备为控制电压和电动机电流的控制器芯片提供了更高的分辨率基础,以管理放大器和电动机之间的电源。这些是构成扭矩和速度循环管理的基础的关键关系。控制系统管理更高级别功能(例如轴的位置和协调)的最终能力建立在基本面上。

主要的贡献来自近代用于电动机控制的处理器技术。自DSP(数字信号处理器)时代以来,许多较新的处理器进入了市场,以较低的成本提供了50至100倍的计算速度。新一代处理器通常是多线程,因此他们可以在不影响电动机控制功能的情况下将消息管理进出控制器。这引起了驱动器的更经济的网络以及通过网络进行协调运动的能力,例如Ethercat和IEEE 1588,而没有任何延迟问题。同时,网络速度从1 gigabaud提高到100 gigabaud。延迟问题在很大程度上是过去的事情,使系统体系结构相对透明。

通过识别电动机和驱动组件的组合负载的固有频率,更常规地使用高级数学工具来改善电动机控制。这些工具,过滤器和bode图为控制系统提供了其他信息,以避免特定的速度范围,以使联合负载和电动机/驱动系统不会变得不稳定。

但是,在真正的机电一体化世界中,“系统”目标是规范定义的负载行为,“真实”控制需求仍然被控制系统PID样式编程工具所掩盖。如果负载行为要绘制一个圆,我们可以将控制系统要求建模为电压和扭矩命令,并以目标速度实现一定的结果质量。随着我们增加速度要求,控制系统无法管理机械师。执行器的规则不是控制系统编程工具的一部分。

至少直到最近。敏捷星球的人们(查看其网站)已经开发了一个下一代控制器,能够应用质量,惯性,重力以及运动轴之间的实际大小和距离的机械性能,以创建优化的运动轨迹,以消除过度冲动和在负载中混蛋。这在误差检测和失速检测方面尤为重要。复杂执行器中的这些特性要求控制系统能够区分正常工作条件和干扰运动的东西。所有这些都可以从当前循环中完成,但是控制器仍然必须能够区分易于加载的系统和重载的系统和实际失速。

敏捷行星解决方案目前正在使用涉及患者接触到放射性材料的医疗应用程序中的多种应用程序。控制理念的转变非常重要,并为真正的“智能”运动控制打开了大门。

机甲提示


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