文档介绍：中文摘要运动控制技术是现代自动控制技术的一个重要分支,它在工业生产中发挥着越来越重要的作用。近些年来,随着微电子技术和电力电子技术的飞速发展,运动控制系统正朝着通用化、智能化、微型化的方向发展。以开放式运动控制结构为代表的运动控制技术将成为今后运动控制技术发展的主流。另一方面,先进的控制技术离不开先进的控制策略,以神经网络为代表的智能控制技术由于其具有强大的非线性映射能力和自学习能力等优点,而在运动控制领域得到了广泛的应用。本文以公司的魑:诵目刂菩酒瓿闪嗽动控制系统的具体实现方案的设计,并对系统的硬件结构、控制算法进行了分析与设计。完成了包括时钟电路、疉转换电路、电路的硬件设计。在控制算法上,详细分析了位置常规刂扑惴ǖ奶点,提出了一种学习算法简单、收敛速度快的单神经元癈相结合的复合控制方式:其中单神经元茉诒豢囟韵蟮牟问谋或者外部环境变化时,在线实时自动的调整参数;网络用来完成复杂非线性被控对象的逆模型控制,其具有运算量小、收敛速度快、且无局部极小点等优点,最后运用完成了算法的仿真,仿真结果证明该算法综合了和单神经元的优点,具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。关键词:运动控制、⒌ド窬狿、
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第一章绪论开放式运动控制技术概述运动控制起源于早期的伺服控制。它是控制电机技术、传感器技术、电力电子技术、微电子技术、自动控制技术等多学科的交叉应用技术。简单地说,运动控制就是对机械运动部件的位置、速度、加速度、轨迹控制等进行实时的控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。运动控制技术不仅应用于数控机床、工业机器人、轻工、纺织、化工、冶金等传统行业,而且还在火炮操纵、雷达驱动、导弹发射、导航控制等多个领域得到了广泛的应用,其中的数控技术、机器人技术更是一个的重要标志。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器,往往无需另外的处理器和操作系统的支持,就能独立完成运动控制功能。这类控制器主要针对完成专门的任务而设计,它根据应用任务的不同要求设计相关的功能,然后由控制器完成相关的动作,实现特定的功能。这类控制器往往不能离开其特定的要求而跨行业应用,用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统,通用性差。随着生产的发展,对运动控制系统提出了新的要求,而传统的控制系统也逐渐显示出其不足之处,,主要表现为:专用性强、通用性差,软硬件为系统的制造商所有,不便于功能扩展和各种支撑软件的更新,软件移植性差,组网通讯能力差,对设备制造厂商和最终用户的水平要求较高等等。一种新型的运动控制体系结构随之产生,这就是开放式体系结构的数字运动控制系统。所谓开放系统“是指符合系统基于硕刂瓶ḿ翱刂扑惴ǖ纳杓朴胙芯
国内外运动控制技术的发展现状心规范的应用,可以运行在多个销售商的不同平台上,可以与其它的系统应用互操作,并且具有一致风格的用户交互界面聪低尘哂谢セ恍浴⒖缮缩性、可移植性、互操作性和可扩展性【。开放式数字控制器是对传统封闭式控制器结构的根本突破,是当今控制器技术发展的主流和研究热点,更是新一代机床、机器人、自动化生产等所需控制器的关键技术。采用开放式体系结构对控制器生产厂家和用户都有益处。对于控制系统生产厂家,他们可在共同的标准平台上建立广泛的合作,实现协作式开发,大大缩短了系统的开发周期,降低了成本,增强了产品竞争力:对于设备生产厂,不仅可以根据需要配置最合适的控制系统,还可将自己独特的软件集成到系统控制器,形成自己的产品特色:最终用户可以说是开放式控制系统的最大受益者,他们可以最大限度地按照自己的需要选择产品,配备合适的功能部件,实现系统的集成和扩展。同时,开放式结构也使系统的操作、维护更为方便,此外,控制器结构开放性也为数字控制技术能持续不断地吸收日新月异的计算机软硬件的最新成果创造了条件,有利于产品自身的更新换代,提高性能,增强竞争力。这也正是开放式控制器之所以被各发达国家所重视,纷纷投入研究的重要原因。目前,开放式运动控制系统的研究得到了世界各主要工业国家的重视和支持,国外影响较大的研究计划有美国的疢苹分薜硕七学位论文
运动控制器工程师协会,由此也不难看出运动控制器技术的重要聘,以及日本的、苹8鞴诳7攀皆硕刂葡低车难芯糠矫娑既〉昧讼嗟毕著的研究成果,并提出了一些构建开放式系统的模式和方法。这些模式方法总的来说都采用了闭环控制,具有高速、高精度、高可靠性和高安全性的特点,同时在控制系统的软硬件上具有良好的开放性‘在美国,开放式运动控制器被誉为新一代的工业控制器。美国有超过嗉夜敬邮略硕刂破魅碛布返闹圃欤洳返哪晗鄱罴撼亿美元,占有世界运动控制器市场份额%以上。最著名的运动控制器制造商有珿,珹琓取C拦棺懦闪⒘嗣拦性。在日本,开放式运动控制器被认为是将来的第三次工业