Invoering:Wat is positiecontrole, positiecontrole is een meer gebruikelijke controlemethode op het gebied van industriële controle, meestal gebruikt in de positie van mechanische apparatuur bewegingscontrole, zoals machinegereedschappen en robotarmen, enz., in veel high-end mechanische apparatuur, moet positiecontrole worden gebruikt. In dit artikel nemen we de positiecontrole van de robotarm om de introductie van de relevante inhoud uit te voeren.
Een robotarm is een veelvoorkomend type productierobot die lijkt op een menselijke arm, met verschillende onderdelen die erg lijken op de menselijke schouder, elleboog en pols, en die kan worden geleid om verschillende handelingen uit te voeren, net als een menselijke arm. Omdat de menselijke schouder aan het lichaam is bevestigd, is de "schouder" van de arm op een stationaire basis gemonteerd, terwijl de rest van de arm in verschillende richtingen kan worden bewogen.
De positiecontrole van de arm moet ervoor zorgen dat de arm de gewenste positie bereikt zonder afwijking, en is een belangrijke functie van de arm. De gewrichten van de robotarm worden meestal aangestuurd door motoren, en de operator kan de robotpolitie besturen door de motoren in de gewrichten te besturen via een computer. Omdat de motoren in gecontroleerde stappen bewegen, kan de arm herhaaldelijk op een zeer nauwkeurige manier worden bewogen, met een hoge mate van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid. In het volgende gedeelte zullen we kort het principe van positiecontrole van de robotarm en de methode van positiecontrole van de robotarm introduceren.
Principe van positiecontrole van robotarm
Om de positie van de robotarm te regelen, moeten we de motor gebruiken om op elk moment elektromagnetisch koppel uit te voeren om het zwaartekrachtmoment van de robotarm te stabiliseren. Wanneer de besturingsarm de opgegeven positie bereikt, is de rotatiesnelheid van de motor nul en bevindt deze zich in de blokkerende toestand, en is de koppeluitvoer het blokkerende koppel. Vanwege de verschillende ankerspanningen is het blokkerende koppel van de motor ook anders, en de regeling van het blokkerende koppel van de motor kan volledig worden gerealiseerd door de ankerspanning te wijzigen, waardoor de positieregeling van de robotarm wordt gerealiseerd.
Signaalstroom van mechanische armpositieregeling. Allereerst moet de invoer van de gegeven waarde aan het systeem worden voltooid door de knop van het mens-computerinteractiedeel, dat de twee informatie-inhouden van de opgegeven positie en de draairichting bevat, en vervolgens berekent de DSP de feed-forward-regelhoeveelheid die aan de motor moet worden toegevoegd in overeenstemming met de invoer van de opgegeven positie en voert de PWM-signaalgolf en het richtingssignaal in naar de motor om het circuit aan te drijven. Tegelijkertijd detecteert de codedisk de huidige hoek en voert deze terug naar de DSP, die vervolgens PID-regeling uitvoert op basis van het verschil tussen de huidige positie en de opgegeven positie, en de uitvoer-PWM-signaalgolf en het richtingssignaal aanpast. Bovendien is het lcd-scherm in het mens-computerinteractiedeel verantwoordelijk voor de realtime weergave van de informatie in het regelproces.
Methoden voor positiecontrole van robotarmen
1.Feedforward plus drie-lus regeling
Deze positiecontrolemethode is gebaseerd op de drie-lus feedbackcontrole, waarbij een feed-forward commandowaarde wordt toegevoegd. De driver moet meestal in CSP-modus werken, de feedforward waardegeneratiemethode heeft twee soorten, één is dat de controller alleen de commandopositie naar de robotarm stuurt, de driver via de differentiële generatie van feedforward snelheidswaarde en feedforward acceleratiewaarde; de tweede is dat de controller niet alleen de commandopositie stuurt, maar ook de feedforward snelheidsbiaswaarde en feedforward koppelbiaswaarde naar de driver stuurt. Deze methode zorgt ervoor dat de robotarm een dynamische responscapaciteit heeft.
2. servobesturing met drie-lussen feedback
Deze positiecontrolemethode is een van de meer bekende. Op dit moment wordt de controle volledig uitgevoerd in de bestuurder, die koppel genereert volgens de commandopositie, zodat de robotarm goed volgt naar de commandopositie, en de controller is slechts een trajectplanner die verantwoordelijk is voor het verzenden van de commandopositie naar de bestuurder. Deze methode heeft een hoge nauwkeurigheid in de steady state en een sterk anti-interferentievermogen, wat de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van de robotarm kan garanderen, maar de dynamische prestaties zijn relatief slecht, bijvoorbeeld de tijdvertraging tussen de bevolen positiecurve en de werkelijke positiecurve is groot.
3. Niet-lineaire regeling
De aandrijvingen van de vorige twee methoden worden bediend onder positiecontrole, terwijl deze methode de aandrijving in koppel- of stroommodus plaatst, waarbij enkele niet-lineaire besturingsmethoden in de moderne besturingstheorie worden toegepast. De controller berekent de koppelwaarde rechtstreeks op basis van de bevolen positie en stuurt deze naar de aandrijving, waardoor de aandrijving wordt verzwakt tot een vermogensversterkermodule, terwijl de controller alleen kan worden beschouwd als bewegingsbesturing. Dit kan worden gebruikt in de besturingsmethode van de berekende koppelmethode, feedbacklinearisatie en enkele adaptieve besturingsmethoden.
Door het bovenstaande artikel te bekijken, kunt u leren dat de positieregeling van de robotarm kan worden gerealiseerd door feed-forward plus drie-lusregeling, drie-lus feedback servoregeling en niet-lineaire regelmethoden. De positieregeling van de robotarm is om ervoor te zorgen dat de robotarm de gewenste positie kan bereiken zonder afwijking, maar de robotarm wordt ook vaker gebruikt als regelmethode, de gewrichten van de robotarm worden meestal aangedreven door de motor, de operator kan de robotarm besturen via de computerbesturing van de gewrichten van de motor om de robotarm te besturen, om een hogere nauwkeurigheid van de beweging van de verplaatsing te bereiken. Volg Jiezhong Robotics om meer te leren over de kennis en toepassing van positieregeling van robotarmen.