运动控制

运动控制是自动化的子领域，包括以受控方式移动机器部件所涉及的系统或子系统。所涉及的主要部件通常包括运动控制器，能量放大器和一个或多个原动机或致动器。运动控制可以是开环或闭环。在开环系统中，控制器通过放大器向原动机或执行器发送命令，并且不知道是否实际实现了期望的运动。典型系统包括步进电机或风扇控制。为了更精确地进行更严格的控制，可以在系统中添加测量装置（通常靠近末端运动）。当测量值转换为发送回控制器的信号，并且控制器补偿任何错误时，它将变为闭环系统。

通常，使用某种类型的装置来控制机器的位置或速度，例如液压泵，线性致动器或电动机，通常是伺服机构。运动控制是机器人和数控 机床的重要组成部分，但在这些情况下，它比使用专用机器更复杂，因为运动学通常更简单。后者通常被称为通用运动控制（GMC）。运动控制广泛用于包装，印刷，纺织，半导体生产和装配业。运动控制包含与物体运动相关的每种技术。它涵盖了从微型系统（如硅型微感应执行器）到微型系统（如空间平台）的每个运动系统。但是，如今，运动控制的重点是具有电动执行器（如直流/交流伺服电机）的运动系统的特殊控制技术。机器人操纵器的控制也包括在运动控制领域中，因为大多数机器人操纵器由电伺服马达驱动，关键目标是控制运动。[1]

概述[ 编辑]

运动控制系统的基本架构包含：

• 用于生成设定点（所需输出或运动曲线）和（在闭环系统中）的运动控制器关闭位置或速度反馈回路。[2]
• 用于将来自运动控制器的控制信号转换为提供给致动器的能量的驱动器或放大器。较新的“智能”驱动器可以在内部关闭位置和速度环，从而实现更精确的控制。
• 甲原动机或致动器，如液压泵，气压缸，线性致动器，或电动马达用于输出运动。
• 在闭环系统中，一个或多个反馈传感器，例如绝对和增量编码器，旋转变压器或霍尔效应装置，用于将致动器的位置或速度返回到运动控制器，以便关闭位置或速度控制回路。
• 用于将执行器的运动转换为所需运动的机械部件，包括：齿轮，轴系，滚珠丝杠，皮带，连杆以及线性和旋转轴承。

当需要协调运动时，运动控制器与其控制的驱动器之间的接口非常关键，因为它必须提供紧密的同步。历史上唯一的开放接口是模拟信号，直到开发出满足协调运动控制要求的开放接口，第一个是1991年的SERCOS，现在已经增强到SERCOS III。后来能够进行运动控制的接口包括Ethernet / IP，Profinet IRT，Ethernet Powerlink和EtherCAT。

常用控制功能包括：

• 速度控制。
• 位置（点对点）控制：有几种计算运动轨迹的方法。这些通常基于移动的速度分布，例如三角形轮廓，梯形轮廓或S曲线轮廓。
• 压力或力控制。
• 阻抗控制：这种类型的控制适用于环境交互和对象操作，例如机器人。
• 电子齿轮传动（或凸轮轮廓分析）：从轴的位置在数学上与主轴的位置相关联。一个很好的例子就是两个旋转鼓以给定的比例相互转动的系统。更先进的电子传动装置是电子凸轮装置。通过电子凸轮，从轴遵循作为主位置的函数的轮廓。此配置文件无需加盐，但必须是动画功能

最后

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