运动控制系统总结
运动控制实训总结
运动控制实训总结标题:运动控制实训总结正文:运动控制是机器人控制技术中的重要组成部分,是机器人实现自主运动的关键。
本次实训旨在让学生掌握运动控制的基本理论和应用技能,为后续的机器人实践应用打下坚实的基础。
在实训过程中,我们按照以下步骤进行:一、学习运动控制基础知识在实训开始前,我们首先学习了运动控制基础知识,包括运动控制算法、传感器和执行器的应用、运动控制系统的建模等内容。
通过学习这些内容,学生了解了运动控制的基本思想和实现方法,为后续的实训操作打下了坚实的基础。
二、进行实验操作在实训过程中,我们按照课程要求进行了多个实验操作,包括使用PID控制算法实现机器人的平滑运动、使用模糊控制算法实现机器人的避障运动、使用神经网络实现机器人的运动预测和控制等。
通过实验操作,学生掌握了不同的运动控制算法和传感器/执行器的应用技巧,并且对运动控制系统的建模和调试有了更深入的理解。
三、进行仿真实验在实验操作的基础上,我们进行了仿真实验,通过搭建运动控制系统并进行仿真测试,验证运动控制算法的性能和效果。
通过仿真实验,学生可以更加直观地了解运动控制系统的运行状况,并对运动控制算法的参数进行调整和优化,以提高系统的性能和可靠性。
四、总结与反思在实训结束后,我们对所有实验操作进行了总结和反思。
通过总结,我们了解到学生在运动控制实训中取得了哪些成果和进步,同时也发现了哪些不足之处。
通过反思,我们提高了学生的实验操作能力和系统调试能力,为今后的机器人实践应用打下了坚实的基础。
拓展:除了本次运动控制实训,学生还可以参考相关书籍、论文和视频教程,进一步深入学习和了解运动控制的相关理论和应用。
同时,学生也可以参加机器人比赛和实践项目,将所学的运动控制技能应用于实际问题中,不断提高自己的机器人控制技术和实践能力。
运动控制系统
知识创造未来
运动控制系统
运动控制系统是指利用电子设备和软件来实现运动控制的一种系统。
它可以用于控制机械设备、机器人、汽车等进行运动控制。
运动控制系统通常包括以下几个部分：
1. 传感器：用于检测实际运动的位置、速度、加速度等参数，并将
其转换为电信号。
2. 控制器：负责接收传感器的信号，并根据预设的控制算法，计算
出相应的控制命令。
3. 执行器：根据控制命令，进行相应的机械运动，如电机、气缸等。
4. 软件系统：包括控制算法、运动规划、通信协议等，用于实现运
动控制的逻辑和功能。
运动控制系统的主要功能包括位置控制、速度控制和力控制等。
通
过调整控制器的参数和算法，可以达到不同的控制效果。
运动控制系统广泛应用于各个领域，如工业自动化、机器人、航空
航天、医疗器械等。
它可以提高设备的精度、稳定性和生产效率，
实现自动化生产和操作。
1。
运动控制系统重点
第2章控制：电压电流频率改变：转矩速度位移1 组成：电动机功率放大变换装置控制器传感器2 恒转矩特性：方向和转速相反恒功率：负载转矩和转速反比风机：转矩和转速平方成正比3 调节转速方法调节供电U(主要) 减弱励磁磁通改变电枢R4 电源：相控整流器：直接把交流转化成直流直流脉宽变换器先用不可控整流把交变直然后PWM调制调节输出电压5 晶闸管：优点：功率放大倍数大门级I直接可控响应时间短效率高断续：电感小Id上升段电感储能不大到Id下降电感释放能量释放维持I导通由储能少在下一项触发前Id到0 断续避免：增加整流相数采用多重话技术设置电感大的平波电抗器问题：单相导电对过U I和过高du/dt di/dt敏感谐波电流电压畸变6 PWM：优点：简单开关频率高I连续谐波少损耗小稳速精度高调速外围宽频带宽动态响应快抗扰强装置效率高功率因数高PWM变换器作用：用脉冲宽度调制把电压调制成频率一定宽度可变的电压序列改变U大小调节转速7 电能回馈：反电动势E大于电枢Ud 回馈动能变电能由于二极管电能不能回电网只给滤波电容充电造成泵升电压抑制：一定大小电容或限制电路8 比例控制闭环规律：被调量有静差抵抗扰动服从给定系统精度依赖检测精度9 积分控制：使系统在无静差恒速运行消除稳态偏差包含输入偏差量所有比例：控制快速题：1转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？2为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时，调节器的输出电压是多少？它决定于哪些因素？3在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？4在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作用？为什么？（1）放大器的放大系数 Kp。
运动控制系统 复习知识点总结
1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。
（运动控制系统框图）2. 运动控制系统的控制对象为电动机，运动控制的目的是控制电动机的转速和转角，要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们期望的规律变化。
因此，转矩控制是运动控制的根本问题。
第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标1相控整流器-电动机调速系统原理2.晶闸管可控整流器的特点（1）晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用电子控制。
（2）晶闸管的控制作用是毫秒级的，系统的动态性能得到了很大的改善。
晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的，给电机的可逆运行带来困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，超过允许值时会损坏晶闸管。
在交流侧会产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变。
需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。
3.V-M系统机械特4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。
5.（1）直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类（2）简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统（3）有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统（4）桥式可逆PWM变换器（5）双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处（6）直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题”。
（7）直流PWM调速系统的机械特性6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围，用字母D来表示（D的表达式）当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率，称为静差率s。
运动控制专题实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，运动控制技术已成为现代工业、军事、医疗等领域的关键技术之一。
运动控制系统通过对运动物体的位置、速度、加速度等参数进行精确控制，实现各种复杂运动任务。
本实验旨在通过对运动控制系统的设计与实现，掌握运动控制的基本原理和方法。
二、实验目的1. 理解运动控制系统的基本原理和组成；2. 掌握运动控制系统的设计方法；3. 学习运动控制系统的实现技术；4. 培养实际操作能力和创新能力。
三、实验内容本实验主要分为以下几个部分：1. 运动控制系统概述：介绍运动控制系统的基本概念、组成、分类和特点。
2. 运动控制器：学习运动控制器的种类、原理、功能和性能指标。
3. 运动控制算法：研究常用的运动控制算法，如PID控制、模糊控制、自适应控制等。
4. 运动控制系统设计：根据实际需求，设计运动控制系统，包括系统结构、参数选择和算法实现。
5. 运动控制系统实现：利用运动控制器和实验平台，实现运动控制系统，并进行实验验证。
四、实验步骤1. 运动控制系统概述：- 学习运动控制系统的基本概念和组成；- 了解运动控制系统的分类和特点；- 分析运动控制系统的应用领域。
2. 运动控制器：- 学习运动控制器的种类、原理和功能；- 分析运动控制器的性能指标和选择方法；- 熟悉常见运动控制器的操作方法和编程接口。
3. 运动控制算法：- 学习PID控制、模糊控制、自适应控制等运动控制算法；- 分析各种算法的优缺点和适用范围；- 熟悉各种算法的编程实现。
4. 运动控制系统设计：- 根据实际需求，确定运动控制系统的性能指标；- 设计运动控制系统的结构，包括控制器、执行器、传感器等；- 选择合适的运动控制算法，并进行参数优化。
5. 运动控制系统实现：- 利用运动控制器和实验平台，搭建运动控制系统；- 编写运动控制程序，实现运动控制算法；- 进行实验验证，分析实验结果，调整系统参数。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 实验过程中，成功搭建了运动控制系统，实现了预定的运动控制任务； - 通过实验验证，运动控制系统具有良好的稳定性和准确性。
运控复习整理
第一章1.基于自动控制理论，对作为原动机的电动机加以控制，使其拖动机械负载按照给定的控制规律自动运行的系统，称为电力拖动自动控制系统。
简称为电力拖动控制系统，也被称为运动控制系统。
2.电力拖动自动控制系统的组成：电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等。
3.运动控制系统转矩控制规律4.转矩控制是运动控制的根本问题要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩Te 5.电动：转矩与转速方向一致制动：转矩与转速方向相反6.典型的生产机械的负载转矩特性：①恒转矩负载特性②恒功率负载特性③风机、泵类负载特性第二章1.晶闸管整流器-电动机系统（简称V-M 系统）开环瞬时电压平衡方程式R=R rec +R a +R L U d =K S U C0dd d di u E i R L dt=++2.直流PWM 变换器-电动机系统（不可逆调速系统）改变占空比ρ，即可改变直流电动机电枢平均电压U d ，实现直流电动机的调压调速。
ρ==sonds t UU U TVD 的作用：为电流i d 提供一个续流的通道.电路之所以不可逆是因为平均电压U d 始终大于0。
3.对转速控制的要求：①调速②稳速③加、减速4.稳态调速性能指标①调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比。
②静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比。
静差率是用来衡量调速系统在负载情况变化下转速的稳定度的。
它和机械特性的硬度有关，机械特性越硬，静差率越小，转速的稳定度就越高。
m a xm i nnD =n ()dN N eI Rn C ∆=100%Nn s n ∆=⨯n max 、n min 是在额定负载的最高和最低转速5.硬度是指机械特性的斜率。
调速范围和静差率必须同时提才有意义。
在调速过程中，若额定速降相同，则转速越低，静差率越大。
PMAC运动控制系统
编程语言与开发环境
编程语言
PMAC运动控制系统支持多种编程语 言，如C、C、Python等，方便用户 根据项目需求选择合适的编程语言进 行开发。
开发环境
PMAC提供完整的集成开发环境（IDE ），包括代码编辑器、编译器、调试 器等，方便用户进行软件开发和调试 。
运动控制算法
控制器通常采用高性能的微处理器或专用集成电路（ASIC），具有高速运 算和控制能力。
控制器可以实现多轴联动控制，支持多种运动模式和轨迹规划，满足复杂 运动控制需求。
伺服驱动器
伺服驱动器是连接控制器和 伺服电机的桥梁，负责接收 控制器的控制信号，并将其 转换为适合伺服电机运行的
电压或电流信号。
伺服驱动器具有过载保护、 速度控制、转矩控制等功能 ，能够确保伺服电机在各种
PMAC运动控制系统的应用案例
数控机床的改造
数控机床是现代制造业的重要设备， 通过改造数控机床，使用PMAC运动 控制系统，可以提高加工精度、加工 效率和加工质量。
PMAC运动控制系统能够实现高精度 的位置控制和速度控制，同时具有强 大的编程和调试功能，可以根据不同 的加工需求进行定制化配置。
自动化生产线控制
自动化生产线
用于控制生产线的传送带、机械臂等设备的 运动，实现自动化生产。
机器人
用于控制机器人的关节运动，实现机器人的 精确轨迹跟踪和动作控制。
激光加工
用于控制激光切割、焊接和打标设备的运动 ，实现高精度的激光加工。
PMAC的发展历程
1980年代
PMAC的原型问世，主要用于高 精度机床的控制。
1990年代
工况下的稳定运行。
伺服驱动器还具有多种反馈 接口，可以与传感器配合使 用，实现高精度的位置和速 度控制。
运动控制实训报告总结范文
运动控制实训报告总结范文一、引言运动控制是现代工程领域中的一个重要方向，广泛应用于机器人控制、工业自动化、航空航天等领域。
本次实训旨在通过实际操作，提高我们对运动控制的理论知识的理解和应用能力，加深对运动控制系统的工作原理和设计方法的了解。
二、实训内容1. 运动控制理论讲解在实训之初，我们首先接受了相关的理论知识讲解。
通过学习运动控制的基本原理和常见的控制算法，我对闭环控制、速度控制和位置控制等概念有了更加清晰的认识。
2. 运动控制系统设计在实训的第二部分，我们利用软件仿真工具进行了运动控制系统的设计。
通过搭建闭环控制系统模型并进行仿真实验，掌握了运动控制器的设计方法，并深入了解了不同参数对系统性能的影响。
3. 实际控制器配置与调试基于虚拟仿真的系统设计，我们进一步进行了实际控制器的配置和调试。
通过连接电机、编码器和控制器，掌握了运动控制系统的实际搭建流程并对其进行了参数调整和优化，使系统能够实现准确控制。
4. 运动控制系统性能评估在控制系统搭建完成后，我们对其性能进行了评估。
通过对速度和位置误差的分析和测量，以及对实际轨迹和目标轨迹的对比，判断控制系统是否达到设计要求，并进行可能的改进。
三、实训成果通过本次实训，我取得了以下几方面的成果和收获：1. 提高了对运动控制的理论和实际应用的理解。
通过实际操作，我对运动控制的原理、方法和技术有了更深刻的认识，进一步巩固了相关的理论知识。
2. 掌握了运动控制系统的设计和调试方法。
通过实践操作，我了解了运动控制系统的设计流程和调试步骤，提升了自己的工程实践能力。
3. 熟悉了实际控制器的配置和参数调整。
在实际操作中，我掌握了常见的控制器配置方法，并学会了如何根据系统需求进行参数调整和优化。
4. 学会了运动控制系统性能评估方法。
通过对实际控制系统的性能评估，我了解了如何分析系统的误差和偏差，提出改进方案，进一步完善运动控制系统。
四、实训反思本次实训对我来说是一次非常宝贵的学习机会。
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忽略阻尼转矩和扭转弹性转矩，运动 控制系统的简化运动方程式
J
d m
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运动控制系统总结
• 转矩控制是运动控制的根本问题
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• 磁链控制同样重要
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运动控制系统总结
生产机械的负载转矩特性
• 生产机械的负载转矩TL是一个必然存 在的不可控扰动输入。
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运动控制系统总结
n
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调压调速特性曲线
运动控制系统总结
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调阻调速特性曲线
运动控制系统总结
n
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nn12 nNOTL来自N 1 2 3Te
调磁调速特性曲线
运动控制系统总结
第2章
转速反馈控制的直流调速系统
运动控制系统总结
晶闸管整流器-电动机系统
•
Ud KsUc
运动控制系统总结
电流连续时V-M系统的机械特性
•
n 1 Ce
(Ud0
IdR)
运动控制系统总结
晶闸管触发电路与整流装置的传递函数
• 输入输出关系为
U d0K sU c 1 (tT s)
Ws(s)U Udc0((ss))KseTss
Ws(
s
)
n 60M1 r/min ZTc
(2-77)
运动控制系统总结
• M法测速分辨率为
Q6(0M 11)6M 0160 ZcT ZcT ZcT
（2-78）
• M法测速的分辨率与实际转速的大小无关。
• M法的测速误差率的最大值为
60 M1 60 (M11)
ma x
ZT c
ZT c 60 M1
Zc T
10% 0 1 10% 0
运动控制系统总结
转速负反馈闭环直流调速系统稳态 结构框图
•
运动控制系统总结
图2-21 额定励磁下直流电动机 的动态结构框图
(a)电压电流间的结构框图 (b)电流电动势间的结构框图 (c)直流电动机的动态结构
框图
运动控制系统总结
反馈控制规律
运动控制系统总结
2.4 直流调速系统的数字控制
运动控制系统总结
图2-14 不同转速下的运动静控差制系率统总结
调速范围、静差率和额定速降之间的关系
D nNs nN (1 s)
运动控制系统总结
转速反馈控制直流调速系统
•
n K pK sU n *IdRK pK sU n * R Id
C e(1K pK s /运C 动e控)制系统C 总e结(1K ) C e(1K )
（2-80）
• T(M法2-测1)速时的转分速辨的率变定化义量为，时钟脉冲个数由M2变成
Q 6f0 0 6f0 0 6f0 0 Z(M 21 ) Z2 MZ2 M (M 21 )
（2-81）
• 综合式（2-80）和式（2-81），可得
Q Zn2 60 f0 Zn
(2-82)
• T法测速的分辨率与转速高低有关，转速越低，Q 值越小，分辨能力越强。
运动控制系统总结
M/T法测速
• 在M法测速中，随着电动机的转速的降低，计数值 减少，测速装置的分辨能力变差，测速误差增大。
• T法测速正好相反，随着电动机转速的增加，计数 值减小，测速装置的分辨能力越来越差。
• 综合这两种测速方法的特点，产生了M/T测速法， 它无论在高速还是在低速时都具有较高的分辨能力 和检测精度。
数字测速方法的精度指标
• 当被测转速由n1变为n2时，引起记数值增量 为1，则该测速方法的分辨率是
Qn2 n1
• 转速实际值和测量值之差与实际值之比定 义为测速误差率
n100%
n
运动控制系统总结
M法测速
• 记取一个采样周期内旋转编码器发出的脉冲个
数来算出转速的方法称为M法测速，又称频率
法测速。
dm
dt
Te
TL
运动控制系统总结
恒转矩负载
a）位能性恒转矩负载 b) 反抗性恒转矩负载
运动控制系统总结
恒功率负载
TL
PL
m
常数
m
运动控制系统总结
直流调速系统
• 电枢回路
ud0 EidRLdddit
运动控制系统总结
调节直流电动机转速的方法
（1）调节电枢供电电压； （2）减弱励磁磁通； （3）改变电枢回路电阻。
Ks 1Tss
运动控制系统总结
直流PWM变换器-电动机系统
运动控制系统总结
不可逆PWM变换器-直流电动机系统
Ud tTonUs Us
电压和电流波形 运动控制系统总结
有制动电流通路的不可逆 PWM变换器-直流电动机系统
一般电动状态的 电压、电流波形
运动控制系统总结
Ud E
U g 1 的正脉冲比 负脉冲窄 ，
运动控制系统总结
第1章 绪论
运动控制系统总结
什么是运动控制系统
• 运动控制系统是以机械运动的驱动设备— —电动机为控制对象，以控制器为核心， 以电力电子功率变换装置为执行机构，在 自动控制理论的指导下组成的电气传动自 动控制系统。
运动控制系统总结
运动控制系统及其组成
运动控制系统总结
直流调速系统
直流电动机的数学模型简单，转矩易 于控制。
换向器与电刷的位置保证了电枢电流 与励磁电流的解耦，使转矩与电枢电流成 正比。
运动控制系统总结
交流调速系统
交流电动机（尤其是笼型感应电动机） 结构简单
交流电动机动态数学模型具有非线性 多变量强耦合的性质，比直流电动机复杂 得多。
运动控制系统总结
运动控制系统的转矩控制规律
M1
（2-79）
• δmax与M1成反比。转速愈低，M1愈小，误差率愈
大。
运动控制系统总结
T法测速
• T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔 时间来计算转速，又被称为周期法测速。
• 准确的测速时间是用所得的高频时钟脉冲个数M2 计算出来的，即 Tt M2/ f0，
• 电动机转速为
n 60 60 f0 ZT ZM 运动控制t系统总结 2
E Ud
i d 始终为负。
制动状态的电压、电流波形 图2-11 有制动电流通路的不运动可控逆制系P统W总结M变换器-直流电动机系统
VT1、VD2、VT2和VD1
id
四个管子轮流导通。
1
2
0
t4
4
ton
t2 T
t
3
(d) 轻载电动运状动态控制的系统电总结流波形
U s R d IE R d IC e n
直流PWM调速系运统动（控制电系统流总结连续）的机械特性
转速控制的要求和稳态调速性能指标
调速范围
静差率s
D n max n min
s nN 100% n0
运动控制系统总结
静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准
• 特性a和b的硬 度相同，
• 特性a和b额定 速降相同，
• 特性a和b的静 差率不相同。