隨著機(jī)械制造OEM廠商對運(yùn)動控制器產(chǎn)品越來越熟悉，運(yùn)動控制器一直在拓展它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，在一些非傳統(tǒng)的細(xì)分行業(yè)取得了突破。運(yùn)動控制(Motion Control)通常是指在復(fù)雜條件下將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動精確的位置控制、速度控制、加速度控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制。

運(yùn)動控制器就是控制電動機(jī)的運(yùn)行方式的專用控制器：比如電動機(jī)在由行程開關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)拖動物體向上運(yùn)行達(dá)到指定位置后又向下運(yùn)行，或者用時(shí)間繼電器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會停一會再轉(zhuǎn)一會再停。運(yùn)動控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動形式更簡單，通常被稱為通用運(yùn)動控制(GMC)。

運(yùn)動控制器優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：(1)硬件組成簡單，把運(yùn)動控制器插入PC總線，連接信號線就可組成系統(tǒng);(2)可以使用PC機(jī)已經(jīng)具有的豐富軟件進(jìn)行開發(fā);(3)運(yùn)動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好;(4)可以進(jìn)行開發(fā)工作的工程人員較多，不需要太多培訓(xùn)工作，就可以進(jìn)行開發(fā)。

缺點(diǎn)：(1)采用板卡結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制器采用金手指連接，單邊固定，在多數(shù)環(huán)境較差的工業(yè)現(xiàn)場(振動、粉塵、油污嚴(yán)重)，不適宜長期工作。(2)PC資源浪費(fèi)。由于PC的捆綁方式銷售，用戶實(shí)際上僅使用少部分PC資源，未使用的PC資源不但造成閑置和浪費(fèi)，還帶來維護(hù)上的麻煩。(3)整體可靠性難以保證，由于PC選擇可以是工控機(jī)，也可以是商用機(jī)。系統(tǒng)集成后，可靠性差異很大，并不是由運(yùn)動控制器能保證的。(4)難以突出行業(yè)特點(diǎn)。

調(diào)試運(yùn)動控制器方法

1、初始化參數(shù)

在接線之前，先初始化參數(shù)。

在控制器上：選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制器上電時(shí)默認(rèn)使能信號關(guān)閉;將此狀態(tài)保存，確?？刂破髟俅紊想姇r(shí)即為此狀態(tài)。

在伺服驅(qū)動器上：設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來說，建議使伺服工作中的最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓。比如，松下MINASA4系列伺服驅(qū)動器的速度指令增益參數(shù)Pr50用來設(shè)置1V指令電壓對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速(出廠值為500)，如果你只準(zhǔn)備讓電機(jī)在1000轉(zhuǎn)以下工作，那么，將這個(gè)參數(shù)設(shè)置為111。

2、接線

將控制器斷電，連接控制器與伺服之間的信號線。以下的連線是必須的：控制器的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復(fù)查接線沒有錯(cuò)誤后，將電機(jī)和控制器上電。此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動，如果不是這樣，檢查使能信號的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動電機(jī)，檢查控制器是否可以正確檢測到電機(jī)位置的變化，否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置。

3、試方向

對于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號的方向不正確，后果肯定是災(zāi)難性的。通過控制器打開伺服的使能信號。此時(shí)伺服電機(jī)應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動，這就是所謂的“零漂”。一般控制器上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù)，看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個(gè)指令(參數(shù))控制。如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)增加;給出負(fù)數(shù)，電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)減小。如果電機(jī)帶有負(fù)載，行程有限，不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制器或電機(jī)上的參數(shù)，使其一致。

4、抑制零漂

在閉環(huán)控制過程中，零漂的存在會對控制效果有一定的影響，最好將其抑制住。使用控制器或伺服上抑制零飄的參數(shù)，仔細(xì)調(diào)整，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性，所以，不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對為零。

5、建立閉環(huán)控制

再次通過控制器將伺服使能信號放開，在控制器上輸入一個(gè)較小的比例增益，至于多大算較小，這只能憑感覺了，如果實(shí)在不放心，就輸入控制器能允許的最小值。將控制器和伺服的使能信號打開。這時(shí)，電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運(yùn)動指令大致做出動作了。

6、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

細(xì)調(diào)控制參數(shù)，確保電機(jī)按照控制器的指令運(yùn)動，這是必須要做的工作，而這部分工作，更多的是經(jīng)驗(yàn)!

本文只能帶領(lǐng)大家對運(yùn)動控制器有了初步的了解，希望對大家會有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。