![運(yùn)動(dòng)控制的發(fā)展趨勢]( "運(yùn)動(dòng)控制的發(fā)展趨勢")
根據(jù)MarketsandMarkets發(fā)布的市場研究報(bào)告，伺服運(yùn)動(dòng)控制在2022年全球運(yùn)動(dòng)控制市場（包括零配件：伺服電機(jī)、交流電機(jī)、電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、交流驅(qū)動(dòng)器、電子驅(qū)動(dòng)器；應(yīng)用：包裝、材料處理、金屬加工、轉(zhuǎn)換、定位）預(yù)計(jì)將達(dá)到228.4億美元，在2016年和2022年期間以5．5％的年復(fù)合增長率增長。就運(yùn)動(dòng)控制器來說，隨著行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)展，中國運(yùn)動(dòng)控制市場逐漸成熟，在機(jī)床、雕刻機(jī)、半導(dǎo)體、工業(yè)機(jī)器人、EMS、物料搬運(yùn)等多數(shù)下游機(jī)械行業(yè)均取得不錯(cuò)的發(fā)展。尤其在鋰電池、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體、EMS等行業(yè)，歐美和日本運(yùn)動(dòng)控制廠商表現(xiàn)突出，擁有較強(qiáng)的綜合競爭優(yōu)勢。由于運(yùn)動(dòng)控制的目標(biāo)，是要完成生產(chǎn)線流程制造產(chǎn)品，在中間的運(yùn)動(dòng)控制過程，其實(shí)并不是最最重要，反而是如何能正確實(shí)時(shí)的達(dá)到要求，才是最重要的功能；加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細(xì)度要求愈來愈高，對(duì)制程要求也愈來愈嚴(yán)苛，而運(yùn)動(dòng)控制講究實(shí)時(shí)與精準(zhǔn)，要達(dá)到最佳化，就得整合各種相關(guān)技術(shù)，這樣的整合被視為難度最高的控制技術(shù)。專用控制器在一段時(shí)間內(nèi)仍將是工業(yè)機(jī)器人行業(yè)主要的運(yùn)動(dòng)控制器類型。半導(dǎo)體行業(yè)PC-Based運(yùn)動(dòng)控制市場發(fā)展穩(wěn)定，增速在17%左右。物流行業(yè)對(duì)機(jī)器視覺功能的需求增加，導(dǎo)致PC-Based比例也逐步增加。在傳統(tǒng)印刷機(jī)械上仍然以PLC運(yùn)動(dòng)控制器為主，PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用剛剛起步，在新興的數(shù)碼印刷機(jī)械上使用較多，未來將小幅增長。伺服運(yùn)動(dòng)...
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在這里電機(jī)控制指的是伺服電機(jī)控制，主要關(guān)注的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速度、位置中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)達(dá)到給定值。而運(yùn)動(dòng)控制主要關(guān)注點(diǎn)在于協(xié)調(diào)多個(gè)電機(jī)，完成指定的運(yùn)動(dòng)（合成軌跡、合成速度），比較著重軌跡規(guī)劃、速度規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)換；比如數(shù)控機(jī)床里面要協(xié)調(diào)XYZ軸電機(jī)，完成插補(bǔ)動(dòng)作。（伺服電機(jī)）電機(jī)控制常常作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)（通常是電流環(huán)，工作在力矩模式下），更著重于對(duì)電機(jī)的控制，一般包括位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制三個(gè)控制環(huán)，一般沒有規(guī)劃的能力（有部分驅(qū)動(dòng)器有簡單的位置和速度規(guī)劃能力）。運(yùn)動(dòng)控制往往是針對(duì)產(chǎn)品而言的，包含機(jī)械、軟件、電氣等模塊，例如機(jī)器人、無人機(jī)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等等，是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的一種控制。兩者有部分內(nèi)容是重合的：位置環(huán)/速度環(huán)/轉(zhuǎn)距環(huán)可以在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)，也可以在運(yùn)動(dòng)控制器中實(shí)現(xiàn)，因此兩個(gè)屬于容易混淆。 ...
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![拓達(dá)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型方針]( "拓達(dá)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型方針")
拓達(dá) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型方針步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)，加以放大以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比，控制步進(jìn)脈沖信號(hào)的頻率，可以對(duì)電機(jī)精確調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)，可以對(duì)電機(jī)精確定位。因此典型的拓達(dá)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由三部分組成：1、步進(jìn)控制器：人機(jī)接口、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、I/O控制。2、驅(qū)動(dòng)器：脈沖分配、電流放大。3、步進(jìn)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)負(fù)載。可參考以下步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選型指南：驅(qū)動(dòng)器的供電電壓：驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓的高低決定電機(jī)的高速性能。供電電壓越高，電機(jī)高速時(shí)力矩越大，越能避免高速進(jìn)失步。但電壓過高會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器過壓保護(hù)，電機(jī)發(fā)熱較多，可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器損壞。在高壓下工作時(shí)，電機(jī)低速運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)會(huì)大一些。常規(guī)輸入電壓有24VDC，48VDC等。驅(qū)動(dòng)器的電流：電流是判斷驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)能力大小的依據(jù)，通常驅(qū)動(dòng)器最大額定電流不能大于電機(jī)的額定電流。驅(qū)動(dòng)器輸出電流設(shè)定決定電機(jī)的力矩，電流設(shè)定值越大時(shí)，電機(jī)輸出力矩越大，但電流設(shè)定過大時(shí)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的發(fā)熱也比較嚴(yán)重。通常的設(shè)定方式采用步進(jìn)電機(jī)額定電流值作為參考、但實(shí)際應(yīng)用中的最佳值應(yīng)在些基礎(chǔ)上調(diào)整。驅(qū)動(dòng)器的電流主要規(guī)格有：2.0A、3.0A、4.0A、6.0A、8.0A等。驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分：拓達(dá)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作模式有整步、半步、細(xì)分，主要區(qū)別在于電機(jī)線圈電流的控制精度...
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行星減速機(jī)通過行星齒輪結(jié)構(gòu)，最大化地利用了行星減速機(jī)內(nèi)的每一個(gè)部件，每一個(gè)部件都參與到減速的工作中來，所以傳動(dòng)效率比一般的齒輪減速機(jī)要高出5-10%，同時(shí)，行星減速機(jī)的每一個(gè)齒輪都經(jīng)過特殊的硬化處理，相對(duì)于普通減速機(jī)的齒輪，硬度更高，壽命更長，精度也更加準(zhǔn)確。隨著技術(shù)的不斷提高，生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，為了方便行星減速匹配更多種類的電機(jī)，現(xiàn)在的行星減速機(jī)廠家基本上都是模塊化生產(chǎn)。何為模塊化生產(chǎn)？意思就是把行星減速機(jī)分成不同的模塊的生產(chǎn)，最后組裝到一起。一般來說有3個(gè)模塊，輸出模塊，即行星減速機(jī)的輸出端，包括輸出法蘭，輸出軸等；箱體模塊，即主要裝行星減速機(jī)齒輪的部分；輸入模塊，即行星減速機(jī)與電機(jī)鏈接的部分，電機(jī)的輸出端與行星減速機(jī)的輸入端鏈接的部分。輸出模塊基本上是固定化的，按照標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)，箱體是根據(jù)行星減速機(jī)的減速比來組合而成，行星減速機(jī)的定制部分一般都是指輸入端的輸入模塊。
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舵機(jī)也叫伺服電機(jī)，最早用于船舶上實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)向功能，由于可以通過程序連續(xù)控制其轉(zhuǎn)角，因而被廣泛應(yīng)用機(jī)器人的各類關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，以及用在智能小車上以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，如下圖所示。舵機(jī)是小車轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)，具有體積小、力矩大、外部機(jī)械設(shè)計(jì)簡單、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，無論是在硬件設(shè)計(jì)還是軟件設(shè)計(jì)，舵機(jī)設(shè)計(jì)是小車控制部分重要的組成部分，下圖為舵機(jī)的外形圖。舵機(jī)的組成 一般來講，舵機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成，舵盤、減速齒輪組、位置反饋電位計(jì)、直流電機(jī)、控制電路等，如下圖所示?！ 《鏅C(jī)（伺服電機(jī)）的輸入線共有三條，下圖所示，紅色中間，是電源線，一邊黑色的是地線，這輛根線給舵機(jī)提供最基本的能源保證，主要是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)消耗。電源有兩種規(guī)格，一是4.8V，一是6.0V，分別對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)，即輸出力矩不同，6.0V對(duì)應(yīng)的要大一些，具體看應(yīng)用條件;另外一根線是控制信號(hào)線，F(xiàn)utaba的一般為白色，JR的一般為桔黃色。另外要注意一點(diǎn)，SANWA的某些型號(hào)的舵機(jī)引線電源線在邊上而不是中間，需要辨認(rèn)。但記住紅色為電源，黑色為地線，一般不會(huì)搞錯(cuò)。 ...
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![步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器三種基本驅(qū)動(dòng)模式]( "步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器三種基本驅(qū)動(dòng)模式")
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器三種基本驅(qū)動(dòng)模式分別是：整步、半步、細(xì)分。其主要區(qū)別在于電機(jī)線圈電流的控制精度。通常步進(jìn)電機(jī)都有低頻振動(dòng)的特點(diǎn)，通過細(xì)分調(diào)協(xié)可以改善電機(jī)低速動(dòng)運(yùn)行的平衡性。1、整步驅(qū)動(dòng)在整步運(yùn)行中，同一種步進(jìn)電機(jī)既可配整、半步驅(qū)動(dòng)器也可配細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，但運(yùn)行效果不同。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按脈沖、方向指令對(duì)兩相步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)線圈循環(huán)激磁，這種驅(qū)動(dòng)方式的每個(gè)脈沖將使電機(jī)移動(dòng)一個(gè)基本步距角，即1.80度 (標(biāo)準(zhǔn)兩相電機(jī)的一圈共有200個(gè)步距角)。2、半步驅(qū)動(dòng)在單相激磁時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸停至整步位置上，驅(qū)動(dòng)器收到下一脈沖后，如給另一相激磁且保持原來相繼處在激磁狀態(tài)，則電機(jī)轉(zhuǎn)軸將移動(dòng)半個(gè)步距角，停在相鄰兩個(gè)整步位置的中間。如此循環(huán)地對(duì)兩相線圈進(jìn)行單相然后雙相激磁步進(jìn)電機(jī)將以每個(gè)脈沖0.90度的半步方式轉(zhuǎn)動(dòng)。所有興豐元機(jī)電的整、半步驅(qū)動(dòng)器都可以執(zhí)行整步和半步驅(qū)動(dòng)，由驅(qū)動(dòng)器撥碼開關(guān)的撥位進(jìn)行選擇。和整步方式相比，半步方式具有精度高一倍和低速運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較小的優(yōu)點(diǎn)，所以實(shí)際使用整、半步驅(qū)動(dòng)器時(shí)一般選用半步模式。3、細(xì)分驅(qū)動(dòng)細(xì)分驅(qū)動(dòng)模式具有低速振動(dòng)極小和定位精度高兩大優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于有時(shí)需要低速運(yùn)行或定位精度要求小于0.90度的步進(jìn)應(yīng)用中，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器獲得廣泛應(yīng)用。其基本原理是對(duì)電機(jī)的兩個(gè)線圈分別按正弦和余弦形的臺(tái)階進(jìn)行精密電流控制，從而使得一個(gè)步距角的距離分成若干個(gè)細(xì)分步完成。例如十六細(xì)分的驅(qū)動(dòng)方式可使每圈200標(biāo)準(zhǔn)步的步...
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拓達(dá)DD馬達(dá)以科技以推動(dòng)自動(dòng)化水平不斷提升引領(lǐng)科技控制技術(shù)應(yīng)用，華科星電氣總代理，新品熱銷，大量現(xiàn)貨，銷售熱線：13902954146拓達(dá)DD馬達(dá)的特點(diǎn)1.精確定位：重復(fù)定位度±1 arc sec,絕對(duì)定位精度±15arc sec 3,276,800脈沖/轉(zhuǎn)相當(dāng)于在1000mm的長臂末端具有1.5um的精度2.節(jié)能、發(fā)熱量低：混合磁路使用偏磁的方法，在低電流下產(chǎn)生高扭矩。從而減少發(fā)熱并且節(jié)能。3.能承受突變的外力：I-PD控制提供了高剛性。這使得DD力矩電機(jī)可以承受突變的外力。4.為什么使用直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)？（和傳統(tǒng)的AC伺服馬達(dá)的比較)：因?yàn)橹苯域?qū)動(dòng)馬達(dá)一體化的結(jié)構(gòu)，負(fù)載可直接安裝在DD馬達(dá)的安裝面上，所以由電機(jī)到工位盤之間沒有精度損失。這樣增加了設(shè)備的精度。因?yàn)闆]有減速機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以沒有向傳統(tǒng)AC伺服那樣的能量損失。直接按驅(qū)動(dòng)方式使得通過程序改變工位變得容易。5.可以直接安裝的結(jié)構(gòu)：使得工位的定位精度和直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)一致，直接安裝方式可以節(jié)能，因?yàn)闆]有齒輪造成的能量損失。6.具有很方便的大中心孔的馬達(dá)7.低抽向、徑向跳動(dòng)：可以選擇高達(dá)5微米抽向和徑向跳動(dòng)的型號(hào)若需要在5微米以下精度，請(qǐng)華科星電氣。8.高精度、高響應(yīng)：直驅(qū)力矩電機(jī)內(nèi)置高精度高靈敏的光柵反饋系統(tǒng)，具有更高的定位精度，重復(fù)精度能實(shí)現(xiàn)2角秒以內(nèi)，絕對(duì)精度10角秒以內(nèi)。
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由于直線伺服電機(jī)可以不需要借助任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)即可產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，特別適用于直線運(yùn)動(dòng)場合。與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 直線伺服電機(jī)中動(dòng)子可以與負(fù)載直接相連產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，不需要鏈條、絲杠等中間傳懂機(jī)構(gòu)，可大大提高傳遞效率?！ ?2) 由于中間傳動(dòng)連接附件少，是的直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)而降低了由機(jī)械摩擦帶來的噪聲干擾，又由于其本身結(jié)構(gòu)簡單，從而可以打打提高系統(tǒng)的可靠性?！ ?3) 直線電機(jī)可以在短行程內(nèi)通過自身的極大加速度產(chǎn)生極高的直線速度?！ ?4) 直線電機(jī)不受離心力束縛，故其直線運(yùn)行速度也無限制。 (5) 直線電機(jī)初級(jí)形狀規(guī)則，易于封裝，可用環(huán)氧樹脂等化學(xué)材料對(duì)其安放后的電樞繞組進(jìn)行封裝，使其免受化學(xué)液體或雨水等的侵入，能更方便的應(yīng)用在惡劣的工作環(huán)境中。直線伺服電機(jī)工作的特點(diǎn)
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直線伺服電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。由定子演變而來的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。直線伺服電機(jī)可以是短初級(jí)長次級(jí)，也可以是長初級(jí)短次級(jí)?？紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用，目前一般均采用短初級(jí)長次級(jí)?！ ≈本€伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似。以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例：當(dāng)初級(jí)繞組通入交流電源時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場，次級(jí)在行波磁場切割下，將感應(yīng)出電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)固定，則次級(jí)在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng);反之，則初級(jí)做直線運(yùn)動(dòng)。直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)一個(gè)直線電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不僅要有性能良好的直線電機(jī)，還必須具有能在安全可靠的條件下實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求的控制系統(tǒng)。直線伺服電機(jī)工作的原理
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