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工业控制新增长路径运动控制

工业控制新增长路径——运动控制

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什么是运动控制?

运动控制 (MC) 是自动化的一个分支,它使用通常称为伺服系统的设备(例如液压泵、线性执行器或电机)来控制机器的位置或速度。 运动控制在机器人和数控机床领域的应用比专用机领域的应用更为复杂,因为后者的运动形式更简单,通常称为通用运动控制(GMC)。 运动控制广泛应用于包装、印刷、纺织和装配行业。

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特征

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运动控制系统的基本架构组件包括:

运动控制器用于生成轨迹点(所需输出)并闭合位置反馈回路。 许多控制器还可以在内部关闭速度环。

驱动器或放大器用于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。 更先进的智能驱动器可以自行关闭位置环和速度环,以获得更精确的控制。

诸如液压泵、气缸、线性致动器或电动机等致动器用于输出运动。

使用光学编码器、旋转变压器或霍尔效应器件等反馈传感器将执行器的位置反馈到位置控制器以闭合位置控制回路。

许多机械部件用于将执行器的运动转换为所需的运动,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,运动控制系统的功能包括:

速度控制

点对点控制(point-to-point)。 计算运动轨迹的方法有很多种,通常基于运动速度曲线,例如三角速度曲线、梯形速度曲线或S形速度曲线。

电子齿轮(或电子凸轮)。 即,从动轴的位置机械地跟随驱动轴的位置变化。 一个简单的例子是包含两个根据给定的相对角度关系旋转的转盘的系统。 电子凸轮比电子齿轮更复杂。 使主动轴与从动轴之间的关系曲线成为如下函数。 这条曲线可以是非线性的,但一定是函数关系。

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系统组成

1.运动控制器:用于生成轨迹点(期望输出)和闭合位置反馈环。 许多控制器还可以在内部关闭速度环。

运动控制器主要分为三类,即基于PC的、专用控制器和PLC。 其中,基于PC的运动控制器广泛应用于电子、EMS等行业; 专用控制器的代表行业有风电、光伏、机器人、成型机械等; PLC在橡胶、汽车、冶金等行业受到青睐。

2、驱动器或放大器:用于将运动控制器发出的控制信号(通常是速度或扭矩信号)转换成更高功率的电流或电压信号。 更先进的智能驱动器可以自行关闭位置环和速度环,以获得更精确的控制。

3.执行器:如液压泵、气缸、线性执行器或电机,用于输出运动。

4、反馈传感器:如光电编码器、旋转变压器或霍尔效应器件等,用于将执行器的位置反馈给位置控制器,实现位置控制回路的闭合。 许多机械部件用于将执行器的运动转换为所需的运动,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。

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简要行业分析

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工业机器人的运动控制是力学、机械、自动化控制等多种技术的混合融合。 工业机器人运动控制中的避障控制更多的是针对工业机器人在实际生产中的应用。 也是在整个工业背景下对技术的学习和应用,锻炼对实际工业生产中所学知识变化的适应能力,考察综合素养下全面掌握知识的能力。 如今,人们更加注重创新能力和逻辑能力,而不是单一的一成不变、见山就是山的视野和思维方式。 然而,很多学习都面临着时间的压力、海量知识的压力、不知道如何高效学习的烦恼。 如何在头脑中构建一个庞大的信息网络并随时调出所需的知识点,成为了技术人员学习课程的重点,而其最大的作用就是总结所有的内容,呈现出一个结构良好的知识网络,增强技术人员的逻辑意识和对行业知识的综合掌握。 在面对机电一体化问题时,空间坐标的知识可能会混杂在基础条件的获取中。 面对电路模板的建立,还可能包含运动学的知识,测试的知识点可以在面对问题时进行分析。 而熟练运用各个知识点的能力其实是技术人员学习中最需要的,也是最大的挑战。 同时,还要注重二次学习专业技能的机会。 人才的进步就是整个团队的进步。 不断学习也是一个整合新概念的过程。 当其专门应用于工业机器人的避障控制活动时,又是一次更新和发展。 动机。

由于工业机器人的设计者根据不同的要求进行不同的内部结构设计,因此工业机器人的运动跟踪也是有目的地设计的,它是工业机器人运动控制的重要组成部分。 在此类运动跟踪设计中,大多数采用红外检测方法来执行外部运动跟踪。 红外检测方法主要是以不同物体颜色反射的不同性质为特征原理。 这主要是利用车体向外界释放红外光,观察光线折射后吸收的光线,根据吸收的光线分析外界。 地位。 同时还应考虑到红外探测器的实际作用范围并不大,受到移动范围距离的限制。 这也要求在速度匹配方面必须科学合理地设置传感器的安装数量和运行状态。 同时,认真规划工业机器人运动跟踪实验的步骤,并安排技术人员提前学习、了解实验步骤,确保实验安全,避免发生事故。 因此,必须保证技术人员的安全。 进行实验活动时,不要只顾一件事而忽视另一件事,否则会产生意想不到的结果。 力求达到工业机器人运动控制的最佳效果。

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