
在了解运动控制系统“是什么(what)”和“为什么(why)”之后,接下来我们要了解“怎么办(how)”,即“怎么发展运动控制系统”,了解运动控制系统的主要构成、关键助推技术,以及现代运动控制系统的发展特点。


理解运动控制技术的关键点
【知识点1】运动控制技术的关键要点
运动控制技术的关键点:对“电能←→机械能”转换过程进行有效控制
必须实现:
(1)给机电运动系统提供所须形态电能
“电能形态”:电的类型,参数
电能形态变化称“变流”-电力电子技术
(2)对机电系统实施控制-所需运动特性
被控制对象为电机-电机理论
控制以闭环、解耦为核心-控制理论
如:PID控制,模糊控制,矢量控制等等
【知识点2】运动控制系统发展的助推器
(1)微处理器,SOC (System on Chip) 的发展
(2)电力电子器件的发展
(3)控制理论的发展
经典控制方法:反馈控制,PID
现代控制理论:多变量,状态观测
(4)电机控制理论的发展:矢量控制等
【知识点3】现代运动控制系统的发展特点
高速高精性能:随着装备制造业向高质量和精益管理方向发展,运动控制系统需要具备高速、高精度的控制能力,以满足高效率生产的需求。
高实时性与高带宽:为了适应复杂应用场景,现代运动控制系统要求具有高实时性和高带宽的特性,确保控制命令的快速响应和准确执行。
开放性与灵活性:在智能制造的背景下,运动控制系统趋向于开放性设计,能够灵活适应不同的制程变化和技术升级,同时易于进行二次开发。
网络化程度加强:传统的直连方式逐渐被高速工业总线替代,这样不仅减少了布线的复杂性和线缆使用量,还提高了信号传输的抗干扰能力。网络化的运动控制系统可以实现更多轴数和I/O数量的连接,满足更为复杂灵活的控制要求。
智能化与自诊断能力:现代运动控制系统具备智能化的特点,如参数记忆、故障自诊断和分析等。伺服驱动设备甚至能自动抑制振动、编码器测定归零等,提高系统的稳定性和可靠性。
综上所述,这些发展特点体现了运动控制系统在追求高性能的同时,也在不断提升其智能化水平和网络化能力,以适应现代制造业的需求。