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自控设计

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yutian945
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发表于:2008/12/9 15:54:00
#0楼
运动控制的设计要求:

逐级加速,逐级减速(各个位置、速度值可以在0到最大值范围内自行设定)
位置为 0 mm时,           速度为     0 mm/s
位置在   0~200 mm 之间,  速度为   10 mm/s
位置在 200~500 mm 之间,  速度为  30 mm/s
位置在 500~800 mm 之间,  速度为  50 mm/s
位置在 800~1000 mm 之间,速度为   20 mm/s
位置为 1000 mm时,         速度为    0 mm/s

如下列表所示
位置(mm):      0        200         500         800        1000
速度(mm/s):   0   10          30           50          20      0  

===================================================  
本人已实现的加速过程的设计方法:

程序循环执行的周期:1ms

写入设定的位置N,速度N

开始:读取电子尺反馈的实际位置 S''''''''n

判断实际位置是否到达位置N?

是,写入位置N+1,速度N+1,回到“开始:”处往下执行

否,则

结合前一周期(1ms)保存的实际位置值
计算出当前周期实际速度 Vn'''''''' = (S''''''''n - S''''''''n-1) / dt ( dt = 1 )

保存当前实际位置以备计算下一周期(1ms)的实际速度

*******************************************************************
判断实际速度是否达到速度N?

是,则

根据匀速直线运动公式,计算出当前周期(1ms)应到达的理论位置 Sn = a * t

否,则

根据匀加速直线运动公式,计算出当前周期(1ms)应到达的理论位置 Sn = a * t^2 / 2
*******************************************************************

由当前理论位置和实际位置,计算出位置偏差 dSn = Sn - S''''''''n

由当前实际速度和位置偏差,计算出相应的输出速度进行控制调节 Vn =Vn'''''''' + dSn / dt

为精确控制可以将PID算法应用于输出速度的计算上
====================================================

====================================================
以上是逐级加速过程的设计思路,由于逐级减速过程,本人能想到的方法因为涉及到每次减速前要先确定实际的减速距离,而实际减速距离的确定相当困难(设计要求实际速度必须在到达下一个指定位置时达到设定值,不能从到达下一个指定位置后开始减速),所以恳请论坛里的各位前辈和大侠不吝赐教,能够提供一个逐级减速的设计思路给在下,相互学习一下
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[此贴子已经被作者于2008-12-9 16:16:02编辑过]
太阳当空照,花儿对我笑。小鸟说:“早早早,你为什么背着炸药包?”
我去炸学校,老师不知道。一拉线,我就跑,“轰”地一声学校炸没了。
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fumz78 版主
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发表于:2008/12/9 16:12:00
#1楼
你是用什么来做这运动控制?自已开发
性能高些的定位模块可以做到这样的控制
三菱 PLC、触摸屏、伺服电机、变频器、数控系统
   深圳       fumz78@163.com
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yutian945
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发表于:2008/12/9 16:22:00
#2楼
以下是引用fumz78在2008-12-9 16:12:00的发言:
你是用什么来做这运动控制?自已开发
性能高些的定位模块可以做到这样的控制

开发用于液压注塑机的开合模等过程的速度控制系统 不能用现成的运动控制模块 要做成运动控制模块那样的功能 所以请教那些运动控制模块中有关减速并精确停到指定位置的设计思路 希望有控制系统设计方面的前辈能够帮下忙 给个设计思路
太阳当空照,花儿对我笑。小鸟说:“早早早,你为什么背着炸药包?”
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lixiaobai
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发表于:2008/12/9 20:44:00
#3楼
你的运动是靠伺服电机实现的吗?如果可以用伺服电机,很方便,图例如下:
附件
说说
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younghaw
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发表于:2008/12/10 6:13:00
#4楼
h很像提升机的提速全过程啊,我座提升用得编码器,绝对位置
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yutian945
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发表于:2008/12/10 10:03:00
#5楼
以下是引用lixiaobai在2008-12-9 20:44:00的发言:
附件

不是电机控制的 是采用液压控制 plc通过对DA模块输出量的控制 来调节流量阀的开度来控制注塑机模板的运动速度

不过我的加速过程的设计方法是借鉴的伺服电机的控制原理 用位置环的输出作为速度环的设定值的一部分

减速过程由于和加速过程不太一样 不是像加速那样到达指定位置后才开始变速 而是要求在到达指定位置前开始变速 在到达指定位置时 实际速度要达到设定速度值 而要确定逐级减速在指定位置前的实际减速距离比较困难

如下图所示
附件

伺服电机可以通过编码器反馈值做到精确定位 我对伺服电机减速时的具体控制方法不是很清楚 希望大家能提点一下
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lixiaobai
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发表于:2008/12/10 11:05:00
#6楼
你的方案原理上是可行的,但实际不行的原因不是别的,主要是你的液压控制阀的问题
要想做到这个,要用伺服阀,而且精度也不是很准,国内还没有很高的液压精度的
说说
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yutian945
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发表于:2008/12/10 15:16:00
#7楼
以下是引用lixiaobai在2008-12-10 11:05:00的发言:
你的方案原理上是可行的,但实际不行的原因不是别的,主要是你的液压控制阀的问题
要想做到这个,要用伺服阀,而且精度也不是很准,国内还没有很高的液压精度的

谢谢楼上的提醒

阀的精度不是问题 因为这个程序不是针对某个具体的客户 而是相当于一个课程设计
假设已经有高精度的伺服阀  程序设计的任务是要通过较好的算法 考虑适当的运行环境 来从软件上保证能尽可能地进行精确定位 所以减速的程序设计成了现阶段的瓶颈
希望这方面有经验的 可以提供减速过程的设计思路 或者是伺服电机的减速过程精确定位的实现原理也可以 网上没找到具体的资料

下面是该设计方案涉及的控制量的理论模型 供大家参考一下
过程变量(控制器输入量):位置
操纵变量(控制器输出量):速度

总的设计原理:读取本周期的实际位置值,与本周期的设定位置值产生的偏差+当前实际速度 作为下一周期的输出速度 从而导致下一周期位置的改变 以此类推

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