机器人伺服控制系统及应用技术第7章 运动控制器.pptxVIP

机器人伺服控制第七章运动控制器

运动控制（MotionControl）：在复杂条件下将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制区别于过程控制（ProcessControl）一种大系统控制，控制对象比较多，可以想象为过程控制是对一条生产线的控制，运动控制是生产线内某个部件的具体控制快速区分方法：凡事涉及到电机拖动，目的是电机运动的都是运动控制，而整体系统控制，为达到稳定系统的都是过程控制！运动控制器

广义运动控制范围速度控制：电力拖动，变频器位置控制：步进电机，伺服电机，直线电机数控系统机械手系统其他专用系统通用运动控制（狭义的运动控制）运动控制器

专用运动控制系统数控系统：车床，铣床，磨床，加工中心机械手系统缝纫机系统绣花机系统数控雕刻系统激光切割系统打标机系统机器人系统运动控制器

通用运动控制运动控制PLC：功能少或价格高昂通用运动控制器：国外品牌为主运动控制卡：需要工控电脑，插卡易松动运动控制器运动控制器就是控制电动机的运行方式的专用控制器如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行，或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停

为什么需要通用运动控制？非标自动化设备年全国需求量在万套以内的同类设备不同类型的要求设备工艺千奇百怪时间成本是最大的成本，采用中间件而不是从最底层开始构建流水线和工业4.0最小代价实现产品的不断升级换代运动控制器

主要内容contents7.2运动控制器7.3PMAC运动控制卡运动控制器7.1运动控制系统7.4驱控一体化技术

7.1运动控制系统定义以电机、液压马达等为主要控制对象以控制器为核心以功率变换装置、电液伺服阀为执行机构在自动控制理论指导下组成的自动控制系统运动控制系统方框图

7.1运动控制系统以运动机构作为控制对象的自动控制系统输出量（被控量）是速度、位移等参数从运动控制系统的能量提供方式和传动方式来分类主要有液压传动系统、气压传动系统和电气传动系统三种基本类型运动控制系统方框图

7.1运动控制系统运动控制系统发展历史液压传动的运动控制系统历史悠久。从17世纪中叶帕斯卡提出静压的传递原理算起，液压传动已有三百多年的历史，但真正用于工业生产是在19世纪20世纪初，美国人Janney将矿物油引入液体传动作为传动介质，并设计制造了第一台轴向柱塞泵及其液压驱动装置在第二次世界大战期间，由于武器工业的需要，在很多车辆、舰船、航空、兵器设备上都采用了反应快、动作准、功率大的液压传动的运动控制装置战后，液压传动技术迅速转向民用领域，在机床、工程机械、汽车等行业逐步推广，并得到了长足的发展

7.1运动控制系统运动控制系统发展历史气压传动技术出现在19世纪初，1829年出现了多级空气压缩机，为气压传动的发展创造了条件1871年，气压风镐在采矿业上开始应用。美国人G.威斯汀豪斯在1868年发明了气动制动装置并于1872年应用于铁路车辆的制动20世纪后，随着武器、机械、化工等工业的发展，气动元器件和气压传动的运动控制系统得到广泛的应用20世纪50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构20世纪60年代，射流和气动逻辑元件的发明使气压传动更加如虎添翼，在工程上有了很大发展

7.1运动控制系统运动控制系统发展历史电气传动的运动控制系统是在电机发明之后发展起来的1831年，法拉第，电磁感应定律1832年，斯特金，直流电动机1886年，特斯拉，两相交流电动机1888年，多里沃·多勃罗沃尔斯基，三相感应电动机20世纪中叶以前，在工业领域形成了直流调速和伺服系统一统天下的局面，交流电动机只是用在大功率驱动场合随着交流电机理论和控制理论的快速发展，交流电机运动控制系统的成本逐步降低，性能逐步提高，直流调速系统正在被其取代

7.1运动控制系统运动控制系统发展历史液、电、气三种传动方式相互配合，取长补短，形成了混合式的运动控制系统电-液伺服系统兼有液压传动的输出功率大、反应速度快的优点和电气控制的操作性控制性良好、自动化程度高的优点电-气伺服系统成本低、对环境要求不高且易于计算机控制，在实现汽缸在目标位置定位等方面的控制上显示了特有的控制效果和功能气-液混合控制系统在很大程度上改善气-液系统的性能

7.1运动控制系统运动控制系统发展历史运动控制系统发展经历从直流到交流，从开环到闭环，从模拟到数字，直到基于PC的伺服控制网络系统和基于网络的运动控制的发展过程从运动控制器件的发展看，大致经历下列阶段阶段分类主要技术特征早期模拟步进控制器+步进电机+电液脉冲马达20世纪70年代直流模拟基于微处理器技术的控制器+大惯量直流电机20世纪80年代交流模拟基于