高精度运动控制系统的关键技术及综合运用.pptVIP

*高精度运动控制系统

----关键技术及综合运用北京慧摩森电子系统技术有限公司慧摩森公司简介（一）单击此处添加小标题北京慧摩森电子系统技术有限公司是以开发生产高精度运动定位系统为主的高新技术企业，所研发产品集成光机电一体化技术，采用的技术和产品精度达到国际先进水平。单击此处添加小标题目前直线电机在运动控制领域的应用越来越广泛，我公司所生产的SM系列直线电机性能稳定，质量好，与PWM的驱动控制器及直线光栅编码器组成伺服运动系统，代替传统的丝杠和皮带传动结构形式，简化了结构，提高了运动控制系统的性能。单击此处添加小标题公司自主研制的0.1微米级精密运动平台及集成控制系统是微电子制造和测试设备的核心部件，也是生物医疗设备和精密制造业发展的关键部件，这些产品在以上领域的应用可以极大提高我国的制造水平，缩小和先进国家的差距。公司简介（二）此外公司还与秦皇岛海纳科技公司合作研发了国内首款可驱动直线电机和旋转电机的通用型伺服驱动器。该驱动器具有高阶轨迹生成、支持用户编程等高端功能，产品性能已达到国际先进水平，可广泛用于高精密运动控制系统的驱动和控制。公司还代理销售MicroE、SIKO、ELMO等多家国外知名品牌的光栅、磁栅、驱动器、控制器等产品，并为客户提供技术支持和伺服运动控制系统集成。运动控制系统的关键技术反馈传感器运动控制系统的基本构成执行机构/电机被控对象运动控制平台/运动控制卡功率放大器/驱动器人机接口/高层指令生成运动控制系统的要求及所涉及关键技术在机械结构允许的情况下,产生最快最平稳的时间轨迹.这就需要在下列系统限制的情况下确定算法:机械机构的固有频率,执行机构的响应时间,伺服系统通带宽度,电机功率,驱动器功率,传感器响应及限制电源电压,….同时算法的复杂性还要受到系统实时性和计算机的速度的制约。通常在理想时间轨迹之外,还需加入补偿控制,以实现运动的快速性及平稳性。高精度运动控制系统的关键技术涉及：运动控制、伺服控制、机械结构设计及材料选择、装配工艺以及系统的保护等诸多方面的技术。要求：关键技术：运动控制中的关键技术运动控制产生相对于时间的空间轨迹,以及直接实现各机械模块之间的同步控制,例如:电子齿轮变速(无级变速)各种平面曲线,圆,椭圆,y(t)=f(x(t))各种空间曲线,z(t)=f(x(t),y(t))运动插补高阶运动轨迹生成运动控制系统的自学习与自调整工业现场的高速网络化通讯……运动控制的主要技术指标添加标题可产生的运动轨迹的种类(直线,圆,弧线,任意曲线)添加标题轨迹相对时间的阶次添加标题最高速度,最高加速度添加标题位置,速度精度添加标题可同时控制运动轴数(4轴,8,轴,……)添加标题运动轴之间的同步添加标题伺服轴的数目添加标题………伺服控制中的关键技术伺服控制：运动控制在于如何产生运动控制指令(算法),而伺服控制在于如何让机电系统快速，准确地跟踪运动控制指令系统实验与系统辩识振动分析与抑振技术鲁棒控制技术自适应控制自学习与自调整模糊训练伺服驱动器的主要性能指标工作电压输出电流工作效率伺服控制算法闭环响应带宽动/静态精度控制刚度稳态时间分辨率采样时间/控制频率各种保护功能过压保护/欠压报警、短路保护、最大电流持续时间、连续/RMS电流保护、过温保护、停机保护、失控保护(电流反灌保护)执行机构设计的关键技术执行机构/电机的设计运动连接及动力传输动力学分析与仿真结构与振动分析直线电机的兴起及应用……运动系统的执行机构由电机及完成运动的机械结构组成，执行机构的设计主要目的是提高系统刚性、抑制系统的低频共振。执行机构执行机构的主要性能指标系统刚度系统共振频率系统的承载能力系统最大运行速度及加速度……装配工艺中应注意的问题设备的装配质量受到多方面因素的影响，除了技术、工艺方面的问题以外，还与装配工人的人为因素有关，这里我们重点介绍一下位置反馈传感器的选取与安装光栅传感器精度的决定因素光栅尺的精度线距，或信号周期(每毫米线数，或每圈线)光栅尺的热敏系数差值技术信号质量频率响应与最高速度旋转编码器最大速度=[工作频率(Hz)/(每转线数)]*60[RPM]线性编码器最大速度=[扫描频率(Hz)*信号周期(micron)]*10e-6[m/sec]其中信号周期=测量步距(micron)*细分倍数*4 [micron]安装要求反映真实的被测物理变量对电气及机械噪声干扰不敏感可允许的