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当通用运动控制技术的发展现状

发布时间:2021-09-09 12:17:40 阅读: 来源:热风炉厂家

通用运动控制技术的发展现状

运动控制起源于早期的伺服控制(Servomechanism)。简单地说,运动控制就是 20254.2⑵006 引线框架用铜及铜合金带材 第2部份:U型带对机械运动部件的位置、速度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。早期的运动控制技术主要是伴随着数控(所以就拿泡沫造粒机来说照样供不该求CNC)技术、机器人技术因此被誉为复合材料圣经的复合材料手册(MIL-HDBK)规定了积木式的实验方式来表征材料性能(Robotics)和工厂自动化技术的发展而发展的。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支持,可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。这类控制器可以成为独立运行(Stand-alone)的运动控制器。这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计,往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能,用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件,利用RS232或者DNC方式传输到控制器,控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用,控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议CONTROL ENGINEERING China版权所有,用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。通用运动控制器的发展成为市场的必然需求。

由国家组织的开放式运动控制系统的研究始于1987年,美国空军在美国政府资助下发表了著名的“NGC(下一代控制器)研究计划”,该计划首先提出了开放体系结构控制器的概念,这个计划的重要内容之一便是提出了“开放系统体系结构标准规格(OSACA)”。自1996年开始,美国几个大的科研机构对NGC计划分别发表了相应的研究内容,如在美国海军支持下,美国国际标准研究院提出了EMC(增强型机床控制器);由美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司提出和研制了OMAC(开放式、模块化体系结构控制器),其目的是用更开放、更加模块化的控制结构使制造系统更加具有柔性、更加敏捷。该计划启动后不久便公布了一个名为OMAC APT的规范,并促成了一系列相关研究项目的运行。

通用运动控制技术作为自动化技术的一个重要分支,在20世纪90年代,国际上发达国家,例如美国进入快速发展的阶段。由于有强劲市场需求的推动,通加大招商引资力度用运动控制技术发展迅速,应用广泛。

近年来,随着通用运动控制技术的不断进步和完善,通用运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品,已经被越来越多的产业领域接受,并且它已经达到一个引人瞩目的市场规模。根据ARC近期的一份研究,世界通用运动控制(General Motion Control GMC)市场已超过40亿美元,并且有望在未来5年内综合增长率达到6.3%。

目前,通用运动控制器从结构上主要分为如下3类:

⑴基于计算机标准总线的运动控制器,它是把具有开放体系结构,独立于计算机的运动控制器与计算机相结合构成。这种运动控制器大都采用DSP或微机芯片作为CPU,可完成运动规划、高速实时插补、伺服滤波控制和伺服驱动、外部I/O之间的标准化通用接口功能,它开放的函数库可供用户根据不同的需求,在DOS或WINDOWS等平台下自行开发应用软件,组成各种控制系统。如美国Deltatau公司的PMAC多轴运动控制器和固高科技(深圳)有限公司的GT系列运动控制器产品等。目前这种运动控制器是市场上的主流产品。

⑵Soft型开放式运动控制器,它提供给用户最大的灵活性,它的运动控制软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡、CDROM和相应的驱动程序一样。用户可以在WINDOWS平台和其他操作系统的支持下,利用开放的运动控制内核,开发所需的控制功能,构成各种类型的高性能运动控制系统,从而提供给用户更多的选择和灵活性。基于Soft型开放式运动控制器开发的典型产品有美国MDSI公司的Open CNC、德国PA(Power Automation)公司的PA8000NT。美国Soft SERVO公司的基于络的运动控制器和固高科技(深圳)有限公司的GO系列运动控制器产品等。Soft型开放式运动控制的特点是开发、制造成本相对较低,能够给予系统集成商和开发商更加个性化的开发平台。

⑶嵌入式结构的运动控制器,这种运动控制器是把计算机嵌入到运动控制器中的一种产品,它能够独立运行。运动控制器与计算机之间的通信依然是靠计算机总线,实质上是基于总线结构的运动控制器的一种变种。对于标准总线的计算机模块,采用了更加可靠的总线连连接。

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