运动操控器的分类
依据运动操控器的核心技术计划分类:
依据运动操控器的核心技术计划来分,首要可分为依据模仿电路型、依据微操控单元型、依据可编程操控器型、依据通用计算机型、依据专用集成电路(ASIC)型、依据可编程逻辑器材型和依据数字信号处理器(DSP)型等。
运动操控器依据被控目标分类:
运动操控器依据被操控的目标来分,可分为步进电机运动操控器、伺服电机运动操控器和既可对步进电机进行操控又可对直流或沟通伺服电机进行操控的运动操控器。
依据运动操控器的体系结构分类:
运动操控器首要能够分为依据总线的运动操控器和独立运用的运动操控器及混合型运动操控器。
依据总线的运动操控器是运用现有的硬件和操作体系,并结合用户开发的运用程序来完结运动操控的,具有高速的数据处理才能。总线方式上首要有ISA接口、PCI接口、VME接口、RS232接口和USB接口等。
独立运用的运动操控器是将操控器、I/O、操作界面和通讯接口装入一个机壳内,伺服环的更新、I/O和操作界面均由内部恰当的软件来完结。这种操控器无法供给像依据总线的操控器那样灵敏的通讯和操作界面,而且要集成到大型的体系也比较困难。但从运用需求来看,这两种类型的运动操控器各有其长处:依据总线结构型的运动操控器易于体系集成,具有很好的网络功用和开放性;独立型运动操控器运用起来灵敏机动、体系升级优化也比较简略。
混合型的运动操控器是由一个运动操控器和一个伺服驱动器拼装而成的,既具有独立运动操控器的长处,一起也能够经过许多办法和协议将多个伺服驱动器衔接在一起,进行和谐操控。
运动操控器依据方位操控原理分类:
运动操控器依据方位操控原理,即有无检测反应传感器及其检测设备,可分为开环、半闭环和闭环三种根本的运动操控器。
1、开环操控运动操控器
无方位检测反应设备,其履行电动机一般选用步进电机。此类运动操控器最大的特色是操控便利、结构简略、价格便宜。运动操控器宣布的位移指令信号流是单向的,因而不存在安稳性问题。但因为机械传动差错不经过反应校对,故方位精度一般不高。
2、半闭环操控运动操控器
方位反应选用转角检测元件,直接安装在伺服电机或丝杠端部。因为具有方位反应比较操控,可取得较高的定位精度,大部分机械传动环节未包括在体系闭环环路内,因而可取得较安稳的操控特性。丝杠等机械传动差错不能经过反应校对,但可选用软件定值补偿的办法来恰当进步其精度。
3、全闭环操控运动操控器
选用光栅等检测元件对被控单元进行方位检测,能够消除从电机到被控单元之间整个机械传动链中的传动差错,得到很高的静态定位精度。但因为在整个操控环内,许多机械传动环节的冲突特性、刚性和空隙均为非线性,而且整个机械传动链的动态呼应时刻(与电气呼应时刻比较)又非常大,使得整个闭环体系的安稳性校对很困难,运动操控器的规划和调整也适当杂乱。
运动操控器依据被控量的性质和运动操控办法分类:
1、方位操控
运动操控器方位操控按操控原理分为点位运动操控和接连轨道运动操控。
点位操控是点到点的定位操控,它不操控点与点之间的运动轨道,在此过程中也不进行加工或丈量。
接连轨道操控又分为直线操控和概括操控。直线操控是指被控目标以必定速度沿某个方向的直线运动(单轴或多轴联动),在此过程中要进行加工或丈量;概括操控是操控两个或两个以上坐标轴移动的瞬时方位与速度,经过联动构成一个平面或空间的概括曲线或曲面。
2、速度操控和加速度操控
运动操控器速度操控既可独自运用,也能够与方位操控联合成为双回路操控,但主回路是方位操控,速度操控作为反应校对,改进体系的动态功用。
3、同步操控
运动操控器同步操控是两轴或两轴以上的速度或方位的同步运动操控,如需要有电子齿轮箱和电子凸轮 功用的体系操控。有的除了要求一起发动外,还要求方位同步,其同步精度要求较高。
4、力和力矩操控
塑料薄膜、钢带、布和纸张等卷取机是恒张力操控。主动拼装机的拧紧螺母以及主动钻孔等场合,运动操控器应选用力矩与方位同步操控。
运动操控体系组成架构
一个运动操控器用以生成轨道点(希望输出)和闭合方位反应环。许多操控器也能够在内部闭合一个速度环。
一个驱动或放大器用以将来自运动操控器的操控信号(一般是速度或扭矩信号)转化为更高功率的电流或电压信号。更为先进的智能化驱动能够本身闭合方位环和速度环,以取得更准确的操控。
一个履行器如液压泵、气缸、线性履行机或电机用以输出运动。
一个反应传感器如光电编码器,旋转变压器或霍尔效应设备等用以反应履行器的方位到方位操控器,以完结和方位操控环的闭合。
许多机械部件用以将履行器的运动方式转化为希望的运动方式,它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。
一般,一个运动操控体系的功用包括:
速度操控
点位操控(点到点)。有许多办法能够计算出一个运动轨道,它们一般依据一个运动的速度曲线如三角速度曲线,梯形速度曲线或许S型速度曲线。
电子齿轮(或电子凸轮)。也便是从动轴的方位在机械上跟从一个主动轴的方位改变。一个简略的比如是,一个体系包括两个转盘,它们依照一个给定的相对视点联系滚动。电子凸轮较之电子齿轮更杂乱一些,它使得主动轴和从动轴之间的随动联系曲线是一个函数。这个曲线能够对错线性的,但有必要是一个函数联系。
运动操控器选型
1.依据要开发设备的作业特色,确认伺服电机的类型。
2.确认要操控的电机轴数和电机作业形式。
3.确认方位检测、反应形式,挑选是否选用光电编码器或光栅尺或磁栅尺。
4.确认输入输出开关量的数量。
5.依据以上内容,挑选适宜的运动操控器