伺服-运动控制卡的工作原理及其应用

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控制卡介绍

控制卡介绍

运动控制卡运动控制卡是基于PC总线,利用高性能微处理器(如DSP)及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡,包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能,它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。

脉冲计数可用于编码器的位置反馈,提供机器准确的位置,纠正传动过程中产生的误差。

数字输入/输出点可用于语限位、原点开关等。

库函数包括S型、T型加速,直线插补和圆弧插补,多轴联动函数等。

产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的位置控制系统和基于PC的NC控制系统。

具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起,使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能。

这些功能能通过计算机方便地调用。

插补(interpolation)定义:机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。

也可以说,已知曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。

数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。

插补计算就是数控装置根据输入的基本数据,通过计算,把工件轮廓的形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲,对应每个脉冲,机床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离,从而将工件加工出所需要轮廓的形状。

直线插补:直线插补(Llne Interpolation)这是车床上常用的一种插补方式,在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来逼近,沿此直线控制刀具的运动。

一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补.圆弧插补:圆弧插补(Circula : Interpolation)这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出逼近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。

伺服原理及运动控制介绍2017

伺服原理及运动控制介绍2017
46
伺服系统的实例
47
为什么用伺服
总体是说就是对运动控制特性的更高追求,促 使用户选用伺服系统
高精度的要求 响应速度的要求 平稳性的要求 …
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伺服电机的主要技术参数(一)
功率:(单位:W,KW)100、200、 400、600、1KW…
持续电流Ic:(单位:A) 峰值电流Ip:(单位:A) 反电动势:(单位:V/千转/分钟) 相间电阻:(单位:Ω)
民用:自动封装、机械制造、航空航天、交通运输、石油 化工、家用电器;
军用:武器控制,如导弹火炮;
狭义地讲,就是伺服控制系统;
3
2、为什么会产生运动控制系统
现实需求:如减轻劳动强度、提高生产效率、 探索自然奥秘;
相关技术的进步:如电力电子、计算机、微 处理器;
3、控制方式
开环控制:控制过程只有顺向作用而没有反 向联系,如步进马达控制;
W ( s ) K e j
• 当相位延迟180度时,系统变成正反馈; • 对于正反馈系统,当K小于1时系统依然稳定; • 可见,K与1的关系对于系统的稳定性具有决定
性的作用; • 由此,引出了增益裕度和相位裕度的概念。
增益(dB)
20
10
0
-10
-21001
102
103
104
100
相位(度)
2、基本功能组成
3、发展历史
控制方式:由模拟控制到数字控制; 功率驱动:50年代后期的晶闸管、70年代后期的
门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管 (BJT)、电力场效应管(Power-Mosfet)、80 年代后期出现的绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)、 目前开始广泛应用的IPM; 执行元件:从直流电机到交流电机

浅谈运动控制卡的功能及使用

浅谈运动控制卡的功能及使用

浅谈运动控制卡的功能及使用
 关于运动控制卡,其实现基于PC的界面,强大的PC功能,两者相互结合,从而使得于东控制器的能力达到了顶尖,但唯一缺点就在于其稳定性和可靠性差。

选项卡插入运动控制卡,以控制经由PCI插槽中的主计算机使用的程序设计语言高电平,如C ++,C#,VB,和LabVIEW创建;接口功能控制资源卡卡用于运动控制伺服控制乘客马达或通过发送一个脉冲,以控制伺服马达或步行,并执行中继传感器和读出输入信号和控制输出信号。

控制IC,例如气缸,主要优点卡运动控制是使用PC的强大的功能,如CAD功能,特征人工视觉,先进的软件编程,等等,通过芯片FPGA + DSP / ARM + DSP(直线插补,圆弧运动的精确功能的述评等,不同的轴,可移动然后PWM控制等)
 运动控制卡的功能
 (1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;
 (2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;。

交流伺服电机与运动控制卡的接口实验.概要

交流伺服电机与运动控制卡的接口实验.概要

交流伺服电机与运动控制卡的接口实验一、实验目的1.认知富士交流伺服电机及驱动器的硬件接口电路2.认知MPC2810运动控制卡的硬件接口3.掌握驱动器与MPC2810运动控制卡的硬件连接二、实验器材MPC2810运动控制卡、富士交流伺服电机及驱动器,数控实验台II,若干导线,万用表三、实验内容及步骤有关富士交流伺服电机及驱动器的详细信息参见《富士AC 伺服系统FALDIC-W 系列用户手册》,有关MPC2810运动控制卡的详细信息参见《MPC2810运动控制器用户手册》。

一)、MPC2810运动控制器相关简介MPC2810运动控制器是乐创自动化技术有限公司自主研发生产的基于PC的运动控制器,单张卡可控制4轴的步进电机或数字式伺服电机。

通过多卡共用可支持多于4轴的运动控制系统的开发。

MPC2810运动控制器以IBM-PC及其兼容机为主机,基于PCI总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元。

它与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送、外部信号的监控等等);运动控制器完成运动控制的所有细节(包括直线和圆弧插补、脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。

MPC2810运动控制器配备了功能强大、内容丰富的Windows动态链接库,可方便地开发出各种运动控制系统。

对当前流行的编程开发工具,如Visual Basic6.0,Visual C++6.0提供了开发用Lib库及头文件和模块声名文件,可方便地链接动态链接库,其他32位Windows开发工具如Delphi、C++Builder等也很容易使用MPC2810函数库。

另外,支持标准Windows动态链接库调用的组态软件也可以使用MPC2810运动控制器。

MPC2810运动控制器广泛适用于:激光加工设备;数控机床、加工中心、机器人等;X-Y-Z控制台;绘图仪、雕刻机、印刷机械;送料装置、云台;打标机、绕线机;医疗设备;包装机械、纺织机转接板引脚定义基于MPC2810运动控制器的典型运动控制系统由以下几部分组成:(1)MPC2810运动控制器、转接板及其连接电缆;(2)具有PCI插槽的PC机或工控机,安装有Windows2000 / XP 操作系统(不同型号的控制器支持的操作系统可能不同);(3)步进电机或数字式伺服电机;(4)电机驱动器;(5)驱动器电源;(6)直流开关电源,为转接板提供+24V电源。

运动控制卡概述

运动控制卡概述

运动控制卡概述∙∙主要特点∙SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器功能介绍:高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心,控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动,可脱离PC机独立工作。

●G代码编程采用ISO国标标准G代码编程,易学易用。

既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码,也可以在PC机上编程,然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。

●示教编程可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教,编写简单的轨迹控制程序,不需要学习任何编程语言。

●USB通讯口和U盘接口支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。

可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数,也可用U盘拷贝程序。

●程序存储功能程序存储器容量达32M,G代码程序最长可达5000行。

●直线、圆弧插补及连续插补功能具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。

应用场合:电子产品自动化加工、装配、测试半导体、LCD自动加工、检测激光切割、雕铣、打标设备机器视觉及测量自动化生物医学取样和处理设备工业机器人专用数控机床特点:■不需要PC机就可以独立工作■不需要学习VB、VC语言就可以编程■32位CPU, 60MHz, Rev1.0■脉冲输出速度最大达8MHz■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲■2-4轴直线插补■2轴圆弧插补■多轴连续插补■2种回零方式■梯型和S型速度曲线可编程■多轴同步启动/停止■每轴提供限位、回零信号■每轴提供标准伺服电机控制信号■通用16位数字输入信号,有光电隔离■通用24位数字输出信号■提供文本显示器、触摸屏接口技术规格:运动控制参数运动控制I/O 接口信号通用数字 I/O通用数字输入口通用数字输出口28路,光电隔离 28路,光电隔离,集电极开路输出 通讯接口协议。

伺服的工作原理

伺服的工作原理

伺服的工作原理
伺服的工作原理是通过传感器检测并测量系统的状态,然后将这些测量值与预设的目标值进行比较。

如果测量值与目标值存在偏差,控制器会发出控制信号,使电机根据反馈信号做出相应的调整,使系统恢复到目标值附近。

伺服系统通常由三个基本组件组成:控制器、执行器和反馈装置。

控制器是系统的核心,负责接收来自传感器的反馈信息,并将其与目标值进行比较,然后计算出控制信号。

执行器是控制信号的接收者,通常是电机或液压装置,它们将接收到的控制信号转化为机械运动。

反馈装置用于监测执行器的运动状态,并将其转化为反馈信号,反馈给控制器进行实时调整。

在伺服系统中,控制器的设计是至关重要的。

控制器通常采用比例积分微分(PID)控制器,通过对误差的比例、积分和微
分进行加权,来计算控制信号。

其工作原理是根据当前的误差状态和误差变化率来调整控制信号,使系统能够稳定地接近目标值。

伺服系统的关键在于反馈机制,它实现了系统的闭环控制。

反馈装置通过监测执行器的运动状态,将实际测量值反馈给控制器。

控制器根据反馈信号进行实时调整,以便使系统尽可能地接近目标值。

通过持续的反馈和调整,伺服系统能够响应外部干扰,并保持系统在变化之间稳定运行。

总而言之,伺服的工作原理是通过传感器检测系统的状态,并与预设的目标值进行比较,然后通过控制器计算控制信号,使
执行器根据反馈信号进行调整,以使系统接近目标值。

通过持续的反馈和调整,伺服系统能够实现闭环控制,稳定地运行并应对外部干扰。

运动控制卡概述

运动控制卡概述

运动控制卡概述∙∙主要特点∙SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器功能介绍:高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心,控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动,可脱离PC机独立工作。

●G代码编程采用ISO国标标准G代码编程,易学易用。

既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码,也可以在PC机上编程,然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。

●示教编程可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教,编写简单的轨迹控制程序,不需要学习任何编程语言。

●USB通讯口和U盘接口支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。

可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数,也可用U盘拷贝程序。

●程序存储功能程序存储器容量达32M,G代码程序最长可达5000行。

●直线、圆弧插补及连续插补功能具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。

应用场合:电子产品自动化加工、装配、测试半导体、LCD自动加工、检测激光切割、雕铣、打标设备机器视觉及测量自动化生物医学取样和处理设备工业机器人专用数控机床特点:■不需要PC机就可以独立工作■不需要学习VB、VC语言就可以编程■32位CPU, 60MHz, Rev1.0■脉冲输出速度最大达8MHz■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲■2-4轴直线插补■2轴圆弧插补■多轴连续插补■2种回零方式■梯型和S型速度曲线可编程■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号,有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口技术规格: 运动控制参数运动控制I/O 接口信号通用数字 I/O通用数字输入口 通用数字输出口28路,光电隔离28路,光电隔离,集电极开路输出通讯接口协议控制器电源与尺寸主要接口插座定义:2 3 4 5 6 7 8 9 10EGNDINPUT9INPUT10INPUT11INPUT12INPUT13INPUT14INPUT15INPUT16121314151617181920OUT15OUT14OUT13OUT12OUT11OUT10OUT9COMEGND2345OUT23OUT22OUT21OUT2078910OUT18OUT17EGND软件:提供PC模拟触摸屏软件;PC G 代码编译软件。

DEH伺服卡工作原理

DEH伺服卡工作原理

DEH伺服卡工作原理
DEH伺服卡是一种用于控制伺服电机的电气设备,它的工作
原理如下:
1. 输入信号:用户通过输入设备(如旋钮、按钮或编码器)发送指令信号给DEH伺服卡,以指定所需的电机运动方式和速度。

2. 信号处理:DEH伺服卡接收到输入信号后,进行信号处理,将输入信号转换成适合驱动电机的信号。

3. 环路控制:DEH伺服卡通过使用反馈装置(如编码器)来
检测电机的实际位置和速度,并与用户指定的目标位置和速度进行比较。

然后,它使用一种叫做比例-积分-微分(PID)控
制的算法来计算适当的电机控制信号。

4. 输出信号:DEH伺服卡将计算得到的电机控制信号发送给
电机驱动器,驱动器通过控制电流或电压来控制电机的转动。

5. 反馈控制:DEH伺服卡不断监测电机的实际运动情况,并
将反馈信息传回控制算法中进行处理。

如果实际位置与目标位置不一致,伺服卡会调整控制信号,使电机向目标位置移动。

总结起来,DEH伺服卡的工作原理是通过处理输入信号、使
用PID控制算法进行环路控制,并通过控制信号驱动电机,
最终实现对电机位置和速度的精确控制。

运动控制卡和运动控制器的区别

运动控制卡和运动控制器的区别

运动控制卡和运动控制器的区别在工业生产当中,工业机器人以及智能机床的应用越来越广泛,而这些设备几乎都要用到运动相关的控制方案,如果精度要求较高,就会选择伺服电机,精度要求没那么高,就是步进电机。

但不论是步进电机还是伺服电机,都需要一个对应的运动控制解决方案来完成最后的驱动,目前来说,这类解决方案主要有PLC、运动控制卡、运动控制器、软PLC等几种。

PLC和软PLC本篇暂时不谈,这次我们主要谈下运动控制卡和运动控制器的区别。

控制方式:运动控制卡与运动控制器都是依靠发射脉冲来控制伺服电机,通过改变脉冲频率来控制电机速度,从原理上来说,两者是一样的。

不同的是,运动控制器主要通过本身固有的程序来传达命令,或者接收上位计算机的新命令来执行;而运动控制卡有庞大的PC数据库可以利用,可以执行的命令更多,控制方式也更加灵活。

连接方式:运动控制卡是基于PC机的上位控制单元,需和配套的PC机一同使用,二者也需要通过PCI协议或104协议来完成连接。

运动控制器是独立安装运行的,安装方式上有面板式、仪表式、导轨式等。

可拓展性:运动控制器类似PLC,主要依靠自身储存的程序来执行命令,如果遇到储存程序之外的功能需求,则需要从上位计算机接受收新的程序后才能执行。

运动控制卡依靠PC平台,本身就可以实现制图、排版、视觉识别等诸多功能的拓展,拓展性更强。

稳定性:运动控制器本身结构相对简单,系统独立运行,稳定性会更好。

运动控制卡基于PC平台运行,在工作时,需优先保证PC机自身系统运行稳定,其次才是运动控制卡与相应的控制软件的稳定,并且各类连接线路也会受到电磁干扰的影响,相对而言稳定性不如运动控制器。

应用场景:运动控制卡的应用领域包括机床、工业机器人、半导体、包装、纺织等,比较常见的包括激光切割机和振动刀切割机等,在服装、鞋类、广告、厨具、车饰、钣金、电子3C、医疗器械等多种行业有着广泛的应用。

运动控制器在重工业领域更受关注,如冶金、采矿、锻造、机械、风电等。

科普电气伺服控制器说明书

科普电气伺服控制器说明书

科普电气伺服控制器说明书电气伺服控制器是一种用于控制电机运动的设备,它可以通过精确的反馈机制,实时调节电机的位置、速度和力矩。

本说明书将深入介绍电气伺服控制器的原理、结构和应用,并提供详细的操作指南和注意事项,致使用户能够更好地理解和使用该设备。

一、电气伺服控制器的原理电气伺服控制器是一种将控制信号转化为能够控制电机运动的高精度设备。

它由三个主要组成部分组成:发送器、接收器和执行器。

发送器将控制信号发送给接收器,并通过接收器将信号转化为电流或电压控制信号。

执行器接收控制信号,并通过调节电机的电流或电压来实现精确的运动控制。

二、电气伺服控制器的结构电气伺服控制器通常由下列几个主要组件组成:1. 控制卡:控制卡是电气伺服控制器的核心部件,它负责接收来自发送器的控制信号,并将其转化为电流或电压信号,以实现精确的运动控制。

2. 电源:电源为电气伺服控制器提供所需的电能。

3. 反馈装置:反馈装置用于实时监测电机的位置、速度和力矩,并将这些信息反馈给控制卡,以使控制卡能够根据实际情况进行调节。

4. 电机:电机是电气伺服控制器的执行机构,它能够根据接收到的控制信号进行精确的运动。

三、电气伺服控制器的应用电气伺服控制器广泛应用于各种需要精确运动控制的场合,比如机械加工、自动化生产线和机器人等。

它可以精确控制电机的位置、速度和力矩,以满足不同应用的需求。

在机械加工中,电气伺服控制器可以精确控制切削工具的位置和速度,确保加工质量和工件的精度。

在自动化生产线中,电气伺服控制器可以控制各种运动传动装置的位置和速度,从而实现自动化生产的高效率和高精度。

在机器人技术中,电气伺服控制器可以精确控制机器人的关节运动,使其能够完成各种复杂的任务。

四、电气伺服控制器的操作指南为了正确使用电气伺服控制器,以下是一些操作指南:1. 在使用前,请确保电气伺服控制器安装正确,且与电机连接正确。

检查所有电气连接是否牢固。

2. 在控制卡上设置适当的控制参数,如增益和阈值等。

伺服工作原理

伺服工作原理

伺服工作原理
伺服工作原理是指通过运用反馈控制原理,使系统能够实时地根据所需输出值进行调整和校正,以达到精确控制输出的目的。

伺服系统主要包括信号调整器、执行器和反馈装置三个主要组成部分。

其中,信号调整器负责将输入信号进行放大、加工和调整,生成合适的控制信号。

执行器接收来自信号调整器的控制信号,并将其转化为相应的动作或力,以实现所需的运动或输出。

反馈装置监测执行器的输出,并将实际输出值反馈给信号调整器,用于校正和调整控制信号,以使输出更加准确。

在伺服系统中,最常见的反馈装置是编码器。

编码器通过测量旋转角度或线性位移的变化来获取系统的实际输出值,并将其转化为脉冲信号输出。

这些脉冲信号回传给信号调整器,用于比较和校正与期望输出值之间的差距,并生成修正后的控制信号。

当系统工作时,信号调整器将输入信号与反馈信号进行比较,并生成误差信号。

误差信号经过放大和滤波处理后,送入执行器,使其作出相应的调整。

执行器将调整后的输出力或运动传递到负载上,实现所需的运动或输出。

通过反复的比较和调整过程,伺服系统能够实现精确控制输出,并能够在外界干扰或负载变化的情况下自动校正。

伺服系统广泛应用于工业自动化、机器人技术、机械加工、医疗设备等领域,为各种精密控制提供强大支持。

伺服电机及其控制原理-PPT

伺服电机及其控制原理-PPT

开环伺服控制回路
位置控制 控制器 (NC装置)
步进 驱动器
步进马达
指令脉冲
脉冲马达
1脉冲 = 1步进角
例 步进角 0.36°的情况 1脉冲 → 0.36°的动作
1000脉冲 → 360°(1圈)
开环伺服控制回路
位置控制 控制器 (NC装置)
步进 驱动器
步进马达
位置 = 脉冲数 速度 = 脉冲频率
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问题8:伺服电机过热(电机烧毁)。
原因:1、负载惯性(负荷)太大,增大电机和控制器 的容量;2、设备(机械)松动、脱落,重新确认设备 (机械)各部件;3、与驱动器接线错误,确认电机和 控制器名牌,根据说明书检查是否接线错误。4、电机 轴承故障。5、电机故障(接地、缺相等)
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3.1 伺服控制器概述
伺服驱动器(servo drives) 又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是 用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似 于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统 的一部分,主要应用于高精度的定位系统。
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伺服控制器的作用
1、按照定位指令装置输出的脉冲串,对工件进行定位控制。 2、伺服电机锁定功能:当偏差计数器的输出为零时,如果有外力
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需要我们注意的是: 伺服电机实际使用当中,必须了解电
机的型号规格,确认好电机编码器的分 辨率,才能选择合适的伺服控制器。
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松下伺服电机常见故障分析
问题1:对伺服电机进行机械安装时,应该 注意什么问题?
由于每台伺服电机都带有编码器,它是一个十分容易碎 的精密光学器件,过大的冲击力会使其破坏。因而在安 装的过程中要避免对编码器使用过大的冲击力。
开环伺服系统结构简图
数控装置发出脉冲指令,经过脉冲分配和功 率放大后,驱动步进电机和传动件的累积误 差。因此,开环伺服系统的精度低,一般可 达到0.01mm左右,且速度也有一定的限制。

运动控制技术及应用:伺服电机

运动控制技术及应用:伺服电机

伺服电机的结构及工作原理
伺服电机的结构及工作原理
工作原理:伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、 状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控 制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收 到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移。因为,伺服 电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发 出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫 闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了 多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确 的定位,精度可以达到0.001mm。
04 伺服电机分类
伺服电机分类
伺服电机
直流伺服电机
交流伺服电机 (无刷)
无刷直流 伺服电机
有刷直流 伺服电机
同步交流 伺服电机
异步交流 伺服电机
伺服电机分类
高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交 流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定 位的全数字位置伺服系统。
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运动控制技术及应用
运动控制技术及应用
伺服电机
目录
01 认识伺服电机 02 伺服电机与步进电机比较 03 伺服电机的结构及工作原理 04 伺服电机分类
01 认识伺服电机
认识伺服电机
伺服电机(servo motor )
是指在伺 服系统中控制 机械元件运转 的发动机,是 一种补助马达 间接变速装置。
认识伺服电机
应用领域
伺服电机与步进电机比较
伺服电机步进电机性能比较
1.控制精度不同 2.低频特性不同 3.矩频特性不同
4.过载能力不同 5.运行性能不同 6.速度响应不同

运动控制卡的使用流程介绍

运动控制卡的使用流程介绍

运动控制卡的使用流程介绍1. 什么是运动控制卡运动控制卡是一种用于驱动和控制运动设备(如电机、伺服系统等)的硬件设备。

它在工业自动化领域中起着重要的作用,能够实现高精度的运动控制和位置定位。

2. 运动控制卡的主要功能•运动控制:通过控制信号输出驱动运动设备,实现运动控制,包括速度控制、位置控制、加减速控制等。

•位置定位:通过输入反馈信号获取当前位置信息,实现准确的位置定位。

•轴控制:可以独立控制多个轴,实现多轴的同步运动。

•外部信号输入输出:可接收外部的触发信号,并提供输出信号,方便与其他设备的联动。

•运动参数设置:可通过软件或外部控制接口设置运动参数,如速度、加速度等。

3. 运动控制卡的使用流程3.1 硬件准备•将运动控制卡插入主机的扩展槽中,并固定好。

•连接运动设备,如电机、伺服系统等,确保与运动控制卡的接口正确连接。

3.2 软件安装与配置•下载并安装相关运动控制卡的驱动软件到主机中。

•打开驱动软件,配置运动控制卡的相关参数,如卡号、通信方式等。

3.3 运动控制卡的基本操作•进入驱动软件的主界面,在轴配置中配置运动控制卡的轴数和轴类型。

•进行轴的参数设置,包括速度、加速度、减速度等。

•使用运动命令进行运动控制,如启动、停止、回原点等。

•进行位置定位,通过输入反馈信号获取当前位置。

3.4 运动控制卡的高级功能的使用•进行多轴的联动控制,实现多轴的同步运动。

•根据运动特性进行速度曲线的优化,提高运动的平滑性和精度。

•设置外部触发信号,实现与其他设备的联动控制。

4. 运动控制卡的应用领域•工业自动化:用于各类自动化设备的控制,如机床、包装机械、激光切割机等。

•机器人控制:用于机器人的关节控制和轨迹规划,实现精确的运动控制。

•医疗设备:用于医疗设备的精确控制,如医疗影像设备、机器人手术等。

•实验研究:用于各类实验室设备的控制,如材料测试机、生物实验设备等。

5. 总结运动控制卡是一种重要的工业自动化设备,通过驱动和控制运动设备,实现高精度的运动控制和位置定位。

伺服电机的工作原理

伺服电机的工作原理

伺服电机的工作原理引言概述:伺服电机是一种能够精准控制位置、速度和加速度的电机,广泛应用于工业自动化、机器人技术、航空航天等领域。

了解伺服电机的工作原理对于掌握其应用和维护至关重要。

一、伺服电机的基本结构1.1 电机部分:伺服电机通常由电机、编码器、控制器和传感器等部分组成。

1.2 编码器:编码器用于反馈电机的位置信息,实现闭环控制。

1.3 控制器:控制器接收编码器反馈的位置信息,并根据设定的目标位置控制电机的转动。

二、伺服电机的工作原理2.1 闭环控制:伺服电机采用闭环控制系统,通过不断比较实际位置和目标位置的差异,调整电机的转速和转向,实现精准控制。

2.2 PID控制:伺服电机控制器通常采用PID控制算法,即比例、积分、微分控制,通过调节这三个参数,实现对电机的精确控制。

2.3 反馈系统:编码器等反馈系统可以实时监测电机的位置信息,将实际位置反馈给控制器,从而实现闭环控制。

三、伺服电机的应用领域3.1 工业自动化:伺服电机广泛应用于自动化生产线上,用于控制机械臂、输送带等设备的运动。

3.2 机器人技术:伺服电机是机器人关节驱动的重要组成部分,可以实现机器人的精准运动和操作。

3.3 航空航天:伺服电机在航空航天领域用于控制飞行器的姿态和航向,保证飞行器的稳定性和精准性。

四、伺服电机的优势4.1 精准控制:伺服电机可以实现高精度的位置控制,适用于对运动精度要求较高的场合。

4.2 高效能:伺服电机具有高效能的特点,能够在短时间内实现快速响应和高速转动。

4.3 稳定性:由于采用闭环控制系统,伺服电机具有良好的稳定性和抗干扰能力,适用于复杂环境下的应用。

五、伺服电机的发展趋势5.1 高性能化:伺服电机将不断追求更高的性能指标,如更高的转速、更高的精度等。

5.2 智能化:伺服电机将逐渐智能化,具备自学习、自适应等功能,更好地适应各种复杂环境。

5.3 网络化:伺服电机将与网络技术结合,实现远程监控、故障诊断等功能,提高设备的可靠性和维护性。

使用运动控制卡以速度方式控制伺服电机的一般步骤

使用运动控制卡以速度方式控制伺服电机的一般步骤

1、初始化参数在接线之前,先初始化参数。

在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态。

在伺服电机驱动器上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。

一般来说,建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。

比如,松下是设置1V电压对应的转速,出厂值为500,如果你只准备让电机在1000转以下工作,那么,将这个参数设置为111。

深圳市博美德数控设备有限公司一八九二三七九一四五二2、接线将控制卡断电,连接控制卡与伺服驱动器之间的信号线。

以下的线是必须要接的:控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服驱动器输出的编码器信号线(当然,电机和驱动器之间的线我认为已经接好了)。

复查接线没有错误后,电机驱动器和控制卡(以及PC)上电。

此时电机应该不动,而且可以用外力轻松转动,如果不是这样,检查使能信号的设置与接线。

用外力转动电机,检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置深圳市博美德数控设备有限公司一八九二三七九一四五二3、试方向对于一个闭环控制系统,如果反馈信号的方向不正确,后果肯定是灾难性的。

通过控制卡打开伺服的使能信号。

这时电机应该以一个较低的速度转动,这就是传说中的“零漂”。

一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。

使用这个指令或参数,看电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。

如果不能控制,检查模拟量接线及控制方式的参数设置。

确认给出正数,电机正转,编码器计数增加;给出负数,电机反转转,编码器计数减小。

如果电机带有负载,行程有限,不要采用这种方式。

测试不要给过大的电压,建议在1V以下。

如果方向不一致,可以修改控制卡或电机驱动器上的参数,使其一致。

深圳市博美德数控设备有限公司一八九二三七九一四五二4、抑制零漂在闭环控制过程中,零漂的存在会对控制效果有一定的影响,最好将其抑制住。

伺服系统的工作原理

伺服系统的工作原理

伺服系统的工作原理伺服系统是一种能够精确控制运动位置、速度和加速度的系统,它在工业自动化、机器人、数控机床等领域得到了广泛的应用。

伺服系统的工作原理主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

首先,传感器是伺服系统的感知器官,它可以实时地感知运动位置、速度和加速度等参数,并将这些参数反馈给控制器。

常用的传感器包括编码器、光栅尺、霍尔传感器等,它们能够将机械运动转换成电信号,从而实现对运动状态的实时监测。

其次,控制器是伺服系统的大脑,它根据传感器反馈的信息,通过内部的控制算法计算出控制指令,并将指令发送给执行器。

控制器通常采用微处理器或者数字信号处理器,它能够实时地对传感器反馈的信息进行处理,从而保证系统对运动状态的精准控制。

最后,执行器是伺服系统的执行器官,它根据控制器发送的指令,驱动负载实现精确的运动控制。

常见的执行器包括伺服电机、液压缸、气动马达等,它们能够根据控制器发送的脉冲信号,精准地控制负载的位置和速度。

总的来说,伺服系统的工作原理可以简单概括为,传感器感知运动状态,控制器计算控制指令,执行器驱动负载实现精确的运动控制。

这种闭环控制系统能够实现对运动状态的高精度控制,从而满足工业自动化和机器人等领域对运动精度的要求。

在实际应用中,伺服系统的工作原理可以根据具体的控制要求进行调整和优化,例如采用不同的传感器、控制算法和执行器等,以适应不同的工程需求。

因此,了解伺服系统的工作原理对于工程师和技术人员来说至关重要,它能够帮助他们更好地设计和应用伺服系统,从而提高生产效率和产品质量。

综上所述,伺服系统的工作原理是一个涉及传感器、控制器和执行器的闭环控制系统,它能够实现对运动状态的高精度控制。

通过对伺服系统工作原理的深入了解,我们能够更好地应用和优化伺服系统,从而推动工业自动化和智能制造的发展。

运动控制卡的原理和应用行业

运动控制卡的原理和应用行业

运动控制卡的原理和应用行业运动控制卡是利用高性能微处理器及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的,专门用来满足足一系列运动控制需求的(位移、速度、加速度等),基于PC机的上位控制单元。

运动控制卡的原理是发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式等。

并且,依靠传感器传回的位置反馈,运动控制卡可以实时调整运动位置,纠正传动过程中的误差,从而做到高精度加工。

运动控制卡不同于单片机、PLC等独立的可编程存储器,它必须依靠PC平台而运行,不过运动控制卡的这一结构,也带来许多独特的优点:1、拓展性好:运动控制系统借助PC平台上庞大的函数库,可以很方便的添加许多复杂而独特的功能。

并且借助PC已有的CAD、视觉识别等功能,也可以将绘图、排版、优化工序、视觉识别等多项功能集成一体。

2、界面友好:相比PLC这类需要一定门槛才能上手的运动控制器,运动控制卡一般通过电脑软件与板卡结合操作,用户操作界面与其他软件相似,更容易让操作人员上手,培训成本更低。

3、柔性化好:运动控制卡可以很便捷的修改更改工艺参数和加工图纸,需要修改的加工方案,经过软件简单处理后就能直接将加工命令传输给设备,无需调整机器,直接就能开始新方案的加工,是制造业柔性化生产的代表之一。

4、精度高:基于强大的PC性能,运动控制卡在连续插补、圆弧插补等复杂作业要求中,已然可以保持高精度作业,并且通过传感器的反馈,运动控制卡还能做到实时调整加工位置和速度,保持连续高水平作业,从而保证产品最终精度。

正因为这些优点,运动控制卡目前在激光设备、振动刀机等加工设备上有着非常广泛的应用,常用于服装、鞋类、广告、厨具、家具、3C、车饰、玩具等诸多轻工业领域,是柔性化加工运动控制解决方案的代表型产品之一。

基于运动控制卡的伺服控制系统开发研究

基于运动控制卡的伺服控制系统开发研究

样 条 函 数 等 运 动 控 制 功 能 。运 动 控 制 卡 作 为 电机 的 上 位 单
2控 制 系统 硬 件 组成
21 件 设 备 的 组 成 .硬
数 控 系统 的硬 件 主要 由 以下 几 个 部 分 构 成 :P C机 、运
动 控 制 卡 、伺 服 驱 动 器 和 伺 服 电机 。 系 统 选 用 的 P C机 为 研 华 的 工 控 机 .性 能 稳 定 。运 动 控 制 卡 为 固高 公 司 的 G 一 E 4 0 S P I四轴 运 动 控 制 卡 。 伺 服 驱 动 器 和 伺 服 电 机 采 0 一 V— C 用 的 是 步 科 E 4 0伺 服 驱 动 器 + 0 一 0 0 3 X X一 L D一 3 6 S 04 — 0 X 4 G
收稿 日期 :2 1 — 5 3 000— 1
图 1
控 制 系 统 构 成
[二] Ⅱ
工 业 自
元 ,与 计算 机构 成 主从 式 控 制 结 构 。 计 算 机 主 要 完 成 人 机
交 互 界 面 的 管理 、控 制 系统 的 检测 。计 算 机 通 过 接 口 向运 动 控 制 卡 发 出 运 动 控 制 指 令 . 包 括 脉 冲 和 方 向 信 号 的输 出 、原 点 和 限位 开关 等 信 号 的检 测 等 .并 通 过 该 接 口获 取 运 动控 制 器 的 当前 状 态 和 相 关 控 制 参 数 。 运 动 控 制 器 实 现 轨 迹 规 划 、位 置 控 制 、 主 机 命 令 处 理 和 控 制 器 IO管 理 。 /
22运动 控制 卡主 要功 能 .
运 动 控 制 卡 负 责 系 统 的实 时 控 制 。数 字 式 运 动 控 制 卡
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伺服-运动控制卡的工作原理及其应用
作者:深圳众为兴数控
运动控制卡通常是采用
专业的运动控制芯片或高速DSP来满足一系列运动控制需求的控制单元,其可通过PCI、PC104等总线接口安装到PC和工业PC上,可与步进和伺服驱动器连接,驱动步进和伺服电机完成各种运动(单轴运动、多轴联动、多轴插补等),接收各种输入信号(限位原点信号,sensor),可输出控制继电器、电磁阀、气缸等元件。

用户可使用VC、VB等开发工具,调用运动控制卡函数库,快速开发出软件。

以一个通用的XYZ三轴通用控制平台开发为例,此平台加上胶枪、刀具等模块后可用于点胶、切割等用途,运动控制卡采用深圳众为兴数控开发的ADT8940A1,ADT8940A1运动控制卡是一款经济实用型运动控制卡,4轴伺服/步进电机控制,最大脉冲输出频率为2MHz,每轴均有位置反馈输入;可实现2-4轴直线插补,可实现XYZ三轴插补,进行整体配合动作;带有40路隔离数字输入,16路隔离数字输出,可控制胶枪、刀具等模块;具有外部信号驱动、硬件缓存等功能,能满足绝大部分的4轴以下工作平台的运动控制需求。

ADT8940A1能驱动绝大多数的伺服驱动器。

ADT8940A1运动控制卡采用脉冲的方式驱动伺服,脉冲数量决定伺服电机的转动圈数,脉冲频率决定伺服电机的转动速度,同时ADT8940A1卡能够将伺服电机的位置实时反馈给控制系统软件。

可将伺服报警、伺服到位等信号接入ADT8940A1卡,实时反馈伺服状态。

用输出可实现伺服的伺服使能和伺服报警清除等功能。

我们XYZ轴采用丝杠传动方式的话,XY假如选用5mm间距的丝杠,将伺服的每转脉冲设置为10000,ADT8940A1控制卡控制精度为1个脉冲,机械的精度将可以达到
5mm/10000=0.0005mm;ADT8940A1控制卡的速度可达2000000脉冲/秒,伺服电机的转速可以高达12000转/分钟,XY轴的速度可达1000mm/s。

为了使机械运行更平稳,运用ADT8940A1的硬件加减速功能,能在很短时间内从低速加速到高速,同时也在运动中改变速度,实现速度灵活控制,设置也很简单,只需用运动控制函数库中的
set_startv设置低速,set_speed设置高速,set_acc设置加速度即可
将整个运动过程中速度交给运动控制卡处理来实现一个梯形加减速。

为了消除软件发送指令之间的间隙而造成的伺服电机速度突变,ADT8940A1运动控制卡提供了硬件缓存功能,用户可以将大容量的运动指令提前放入到运动控制卡中,ADT8940A1运动控制卡自动将一条一条指令顺序执行,实现伺服电机运行间隙完美的衔接,使整台机器运行平稳无抖动。

运动控制卡因其性价比好、功能强大、开发便利等优势已经广泛运用切割机、点胶机、激光打标机电路板钻/铣机、超声波焊机、丝印机、AOI检测机、飞针测试机、激光焊接机、雕刻机、喷绘机、快速成型机等测量与自动化设备领域。

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