Управления движением

редактировать
Эта статья об общепромышленном термине. Для использования в фильмах см. Фотография с управлением движением. Для использования в играх см. Контроллер движения. Файл: Milky way -route 292 shiga kusatsu road- 1920x1080.webm Воспроизвести медиа Видео ночного неба, созданное с помощью функции выдержки времени / покадровой съемки цифровой зеркальной камеры. Фотограф добавил движение камеры ( управление движением), установив камеру на компьютеризированном держателе телескопа, отслеживая в произвольном направлении от нормальной экваториальной оси.

Управление движением - это подраздел автоматизации, охватывающий системы или подсистемы, контролируемые движущимися частями машин. Системы управления движением широко используются в различных областях автоматизации, включая точное машиностроение, микропроизводство, биотехнологии и нанотехнологии. Основные задействованные компоненты обычно включают контроллер движения, усилитель энергии и один или несколько первичных двигателей или исполнительных механизмов. Управление движением может быть разомкнутым или замкнутым. В системах с разомкнутым контуром контроллер посылает команду через усилитель на первичный двигатель или исполнительный механизм и не знает, действительно ли было достигнуто желаемое движение. Типичные системы включают управление шаговым двигателем или вентилятором. Для более жесткого контроля с большей точностью к системе может быть добавлено измерительное устройство (обычно около конечного движения). Когда измерение преобразуется в сигнал, который отправляется обратно в контроллер, и контроллер компенсирует любую ошибку, это становится системой с замкнутым контуром.

Обычно положение или скорость машин регулируются с помощью какого-либо устройства, такого как гидравлический насос, линейный привод или электродвигатель, обычно сервопривод. Управление движения является важной частью робототехники и ЧПУ станков, однако в этих случаях является более сложным, чем при использовании специализированных машин, где кинематика, как правило, проще. Последний часто называют General Motion Control (GMC). Управление движением широко используется в упаковочной, полиграфической, текстильной, полупроводниковой и сборочной отраслях. Управление движением включает в себя все технологии, связанные с движением объектов. Он охватывает все системы движения, от микромасштабных систем, таких как кремниевые микроиндукционные приводы, до микросистем, таких как космическая платформа. Но в наши дни в центре внимания управления движением находятся специальные технологии управления системами движения с электрическими приводами, такими как серводвигатели постоянного / переменного тока. Управление роботами-манипуляторами также входит в сферу управления движением, потому что большинство роботов-манипуляторов приводится в действие электрическими серводвигателями, и ключевой задачей является управление движением.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Обзор
  • 2 См. Также
  • 3 Внешние ссылки
  • 4 Дальнейшее чтение
  • 5 ссылки
Обзор

Базовая архитектура системы управления движением содержит:

  • Контроллер движения, который механические траектории (профиль движения) привод должен следовать вычисляет и управление ( то есть, планирование движения ) и, в системах с замкнутым контуром, использует обратную связь для коррекции управления делает и таким образом осуществить управление с обратной связью.
  • Привод или усилитель для преобразования управляющего сигнала от контроллера движения в энергию, которая подается на исполнительный механизм. Новые «интеллектуальные» приводы могут замкнуть контуры положения и скорости изнутри, что приводит к гораздо более точному управлению.
  • Первичный двигатель или привод, такой как гидравлический насос, пневматический цилиндр, линейный привод, или электродвигатель для выходного движения.
  • В системах с замкнутым контуром один или несколько датчиков обратной связи, таких как абсолютные и инкрементальные энкодеры, резольверы или устройства на эффекте Холла, возвращают положение или скорость привода в контроллер движения, чтобы замкнуть контуры управления положением или скоростью.
  • Механические компоненты для преобразования движения привода в желаемое движение, в том числе: шестерни, вал, шариковый винт, ремни, рычаги, а также линейные и вращательные подшипники.

Интерфейс между контроллером движения и управляемыми им приводами очень важен, когда требуется скоординированное движение, поскольку он должен обеспечивать тесную синхронизацию. Исторически единственным открытым интерфейсом был аналоговый сигнал, пока не были разработаны открытые интерфейсы, удовлетворяющие требованиям координированного управления движением, первым из которых был SERCOS в 1991 году, который теперь расширен до SERCOS III. Более поздние интерфейсы, способные управлять движением, включают Ethernet / IP, Profinet IRT, Ethernet Powerlink и EtherCAT.

Общие функции управления включают:

  • Контроль скорости.
  • Управление положением (точка-точка): существует несколько методов расчета траектории движения. Они часто основаны на профилях скорости движения, таких как треугольный профиль, трапециевидный профиль или профиль S-образной кривой.
  • Контроль давления или силы.
  • Управление импедансом : этот тип управления подходит для взаимодействия с окружающей средой и манипулирования объектами, например, в робототехнике.
  • Электронный редуктор (или профилирование кулачка): положение ведомой оси математически связано с положением ведущей оси. Хорошим примером этого может служить система, в которой два вращающихся барабана вращаются с заданным соотношением друг к другу. Более продвинутый случай электронного переключения передач - электронный кулачок. С электронным кулачком ведомая ось следует профилю, который является функцией ведущего положения. Этот профиль не нужно солить, но это должна быть анимированная функция.
Смотрите также
внешние ссылки
дальнейшее чтение
  • Тан К.К., Ли Т.Х. и С. Хуанг, Прецизионное управление движением: разработка и реализация, 2-е изд., Лондон, Springer, 2008.
  • Эллис, Джордж, Руководство по проектированию систем управления, четвертое издание: Использование компьютера для понимания и диагностики контроллеров обратной связи
использованная литература
Последняя правка сделана 2023-03-19 11:30:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте