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机电一体化综合实验平台实验新版说明书.docx
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1、机电一体化综合试验平台试验说明书 机电一体化试验平台是机电一体化和测试技术有机结合,系统集成了电机驱动技术,运动控制技术,计算机控制等。1 概述1.1 运动控制系统介绍运动控制起源于早期伺服控制,简单地说,运动控制就是对机械运动部件位置、速度等进行实时控制,使其根据预期轨迹和要求运动参数(如速度、加速度参数等)完成对应动作。实际应用中,运动控制系统是由运动控制器、功率放大驱动器、伺服电机、起反馈作用传感器、加上部分传动机械系统部件组成。运动控制器是以中央逻辑控制单元为关键、以传感器为信号元件,以电机/动力装置和实施单元为控制对象一个控制装置。运动控制系统通常有开环控制和闭环控制两种方法。图1所
2、表示,为开环运动控制系统经典组成。在开环控制系统中,系统输出量对控制作用没有影响,既不需要对输出量进行测量,也不需要将输出量反馈到系统输入端和输入量进行比较。采取步进电机位置控制系统就是开环控制系统例子。步进驱动和控制器只是根据指令位置运动,无须对输出信号(即实际位置)进行测量。 在闭环控制系统中,作为输入信号和反馈信号之差作业误差信号被传送到控制器,方便减小误差,而且使系统输出达成期望值。闭环控制系统优点是采取了反馈,所以使系统响应对外部干扰和内部系统参数改变均不敏感。这么,对于给定控制对象,有可能采取不太精密且成本较低元件组成正确控制系统,采取交流伺服电机位置控制系统(图2所表示)就是闭环
3、控制系统一个例子,安装在电机轴上编码器不停检测电机轴实际位置(输出量)并反馈回伺服驱动器和参考输入位置进行比较,PID 调整器依据位置误差信号,控制电机正转或反转,从而将电机位置保持在期望参考位置上。1.2 运动控制器运动控制器是以中央逻辑控制单元为关键、以传感器为信号元件,以电机/动力装置和实施单元为控制对象一个控制装置,关键用于对机械传动装置位置、速度进行实时控制管理,使运动部件根据预期轨迹和要求运动参数完成对应动作。和传统数控装置相比,运动控制器含有以下特点:l 技术更新,功效愈加强大,能够实现多个运动轨迹控制,是传统数控装置换代产品;l 结构形式模块化,能够方便地相互组合,建立适适用于
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