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南京全控推荐的六自由度运动平台控制方案选择
2021-06-08 13:23 大眼看科技

为了保证在运动过程中的稳定性和不发生破坏现象,六自由度平台的六个伺服电动缸必须做到协调一致的动作。考虑到多轴的同步、协调运动、运动机构的实际应用环境以及六自由度并联平台是一种高度耦合的系统,其运动控制相对复杂。

六自由度运动平台的运动控制系统选择有多种形式,根据不同行业的应用,选择不同的运动控制方案和策略。根据具体项目的预算,以及动态响应性能和精度的要求,来选择相应的控制系统及实现方案。

南京全控主要推荐以下两种控制方案选择:

第一种方案:

考虑到并联六自由度控制策略实施的方便和现代计算机的计算速度、造价等问题。采用工控机(IPC)+多轴运动控制卡的形式。

多轴运动控制卡是一种总线形式的板卡,它具有良好的开放性、可靠性和抗干扰性,可通过VC、VB等高级控制语言实现其控制功能。在六自由度运动平台系统设计的相关研究中,多轴运动控制卡的应用较多,其价格相对较低,且能够安装在工控机的卡槽上,无须再添加控制器就可以与外部信号处理电路进行通信,这种一体化的设计避免了硬件结构的冗余繁杂。

从软件编程的角度来说,运动控制卡的灵活性较强,只需给用户提供底层驱动和编程代码,用户可根据自己的软件开发能力和个性需求做出各种相应的的界面和功能。

在硬件方面,作为完成控制系统的一个部件,要实现控制功能,还需其他辅助部件,如PC、指令设备、传动装置等。通常运动控制卡需要一个载体,一个基于工控CPU的系统运行平台。除了板卡本身,还需配合工控机、高精度定时时钟和I/O 接口和相应的隔离、差分电路,因此硬件电路的连接和调试过程较为复杂。

在软件方面,通常需要确保工控机上有一个实时进程,来运行实时控制算法,来提高系统的响应速度,避免产生滞后。但这种实时系统能够提供的定时时钟频率较低,不能满足系统要求;而如果首先保证系统的实时性,系统的开放性又会相应地降低,因此这种控制方案存在一定的局限性。

六自由度运动平台的控制采用计算机集中控制方式,由一台IPC完成各电动伺服缸位置指令值的计算,并对并联六自由度平台的六根电动缸位移和速度进行监控。多轴运动控制卡通过PCI插槽与PC机相连接,并完成6个电动伺服缸的位移闭环控制,因采控制系统的改变比较灵活,只需要重新编程,就可以更换一种算法。因此,可以根据需要在计算机上实现比较复杂的补偿和控制算法。

标签: 南京 控制 选择 自由度
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