关于运动控制系统你需要知道的一切

运动控制系统有着悠久的历史——比你想象的要长得多！也许运动控制系统的最早案例可以追溯到18世纪80年代，一种叫做飞球调速器的系统。虽然这种运动控制系统与计算机无关，但几乎所有现代运动控制系统都使用计算机来监控过程。请继续阅读，了解关于运动控制系统的所有知识。

什么是运动控制系统？

如果我们回头看看飞球调速器，它的主要目的与当今的任何运动控制系统相同:控制能量以产生机械运动。在飞球调速器的情况下，它使用离心力来设置节气门角度并保持瓦特蒸汽机的发动机转速。

今天，运动控制系统采用相同的原理，并在组合中添加计算机以确保一切都以最佳状态运行。

当我们谈得更专业一点时，运动控制使用线性和旋转致动器来移动机器并控制机器的力、位置、速度或压力。

为了更好地了解这些设备的工作原理，让我们将其分解为几个组件。

运动控制器

您可以将运动控制器视为系统的大脑。在现代运动控制系统中，命令可能很复杂，运动控制器生成并计算这些命令，然后将信息传递给系统的其余部分。当运动控制器收到反馈时，它可以调整其命令以做最适合系统的事情。

所有这些过程都使用控制环路、步进发生器和插值器等算法。它们根据机器中任意数量的设定点计算所需的运动。

驱动

当运动控制器向系统的其余部分发送命令时，它们以低压信号的形式发送给驱动器。驱动器是一个重要的中间人，将信号传递给系统中的其他组件。根据您的系统，您可以使用数字、模拟、线性或开关驱动器、步进或微步进驱动器或伺服驱动器。

所有这些驱动器都是独一无二的——例如，尽管开关驱动器效率很高，但它们的噪音很大。另一方面，线性驱动器安静但效率低。

发动机

如果没有将电能转化为机械能的能力，运动控制系统将一事无成。如果运动控制器是大脑，那么马达就是肌肉——它们从控制器那里听到命令，并实际执行这些命令。

DC电机需要机械通讯器和碳刷来实现系统中的扭矩，只要有DC电源，就会持续运行。DC电机维护成本高，是大型电机中的一员。

与DC电机不同，无刷伺服电机不使用电刷。它们的旋转来自驱动器中的电气通信。这些电机通常比DC电机小，并且它们提供的高扭矩需要较少的维护。

与此同时，步进电机可能是所有电机中最精确的——因为它们在相位上使用多个线圈，可以一次旋转电机一步。当您需要严格控制速度和位置时，这是完美的选择。

反馈设备

在闭环系统中，反馈设备是必不可少的，以便运动控制器可以调整它们向系统发出的方向。最常见的反馈设备之一是编码器，它为运动控制器提供有关设定部件的方向、位置和速度的信息。

运动控制的应用

除了瓦特蒸汽机中的飞球调速器，你还能在哪里找到运动控制技术？

大约90%的时间，你会发现运动控制系统在工业环境中工作。无论运动控制器是监视传送系统还是充当先进机器人的大脑，这些设备都可以保持工厂和其他工业设施的正常运行。

随着世界朝着越来越快的生产方式发展，自动化领域也在不断发展。你可能听说过亚马逊目前正在投资机器人技术，以帮助仓库员工拉货发货——这些机器人内部将有几个运动控制系统发挥作用。

此外，你很难找到没有运动控制系统的军事基地。从炮架上的伺服电机到导弹飞行模拟器，运动控制器对于保障我们国家的安全至关重要。

选择运动控制部件

为您的应用确定最佳运动控制器件可能会很有挑战性。为您的应用选择器件时，需要记住几件事。

首先，确保您了解自己的系统需求。系统可以有各种各样的应用程序，因此请定义您的独特条件。一旦你有了，它将更容易找到兼容的组件。

此外，不要低估运动控制器的重要性。购买时独立运动控制器请记住，它是整个系统的大脑——如果大脑不工作，身体的其他部分也不会工作。考虑从协调运动要求到运动控制器的编程语言和错误处理能力的一切。一定要找到一个非常适合您的系统的独特需求。

除此之外，与了解运动控制的供应商合作。这是一个复杂的领域，有一个了解这些设备如何工作的人在你身边会有所帮助。

最后，不要犹豫考虑定制解决方案。如果您的应用程序特别复杂，最好的方法之一就是使用专门为您构建的系统。考虑到这些因素，您可以放心地知道您的系统将为您的需求提供最佳性能。

现在您已经了解了运动控制系统的所有知识，我们希望您能更好地了解工业领域以及这项技术的用途。该领域的技术总是在不断变化和发展，所以请保持关注——我们一定会向您更新任何进展！