从控制的角度来看,六自由度运动平台控制系统是一个电动伺服控制系统,为了设计总体控制系统,首先要明确系统的结构特点和工作原理,分析系统应包含的功能模块。
然后,根据其功能需求,设计整个系统所需的硬件模块,并绘制控制系统结构图。而后分别对硬件部分和软件部分进行了设计和规划,从而完成了六自由度运动平台控制系统的总体功能设计。在实际控制过程中,主控单元需要频繁执行正反解、轨迹规划等计算任务,这些任务的计算量比较大。此外,一个完整的控制系统还应该包括人机交互、实时数据存储等功能。
以下是六自由度运动平台的一些常用功能:
(1)位置控制:采用的控制方法主要是位置控制。当系统发出指令时,平台的六个电动缸可以根据指令在系统限定的范围内进行伸缩运动,
从而使运动平台实现空间六自由度的目标运动。
(2)限位系统:当六自由度运动平台的某个电动缸超出其运动范围时,限位系统必须检测到这一问题,并立即将限位信号反馈给上位控制系统,系统会触发警报并执行相应的保护措施。
(3)伺服警报:当六自由度运动平台出现过载警报、电池警报、编码器通讯警报、振动检测警报、散热系统过热警报等问题时,系统会立即发出伺服警报,通过关闭伺服或禁止输入命令脉冲的方式关闭伺服电机,及时保护运动平台。
(4)人机界面:控制系统需要提供用户使用的界面,操作简单,易于控制。界面应包括:控制方案选择、参数初始化、基本指令输入输出等。平台的位置姿态和电动缸的伸缩量、速度等反馈参数,以及其运动曲线的同步显示;控制伺服系统的当前运行状态等。
(5)急停装置:当系统发出严重故障报警时,如果控制按钮不能及时停止平台的运动,急停装置可以直接切断整个系统的电源,使平台立即停止运动,从而避免碰撞、损坏运动平台等严重事故的发生。
(6)寻零定位:人机界面上需要一个控制按钮,可以自动将平台返回零位或定位在有限空间内的任意位置。
(7)自动检测:系统通电后,立即开始检测伺服控制系统各组成模块运行是否正常,并将检测结果及时上报给上位机。
以上是常见的六自由度平台功能设计,但六自由度平台基本都是定制产品,我司会根据客户的要求定制一些具体的功能设计。
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