六自由度平臺是目前許多高精度行業(yè)都會使用的一種設(shè)備,因?yàn)樗苣M一些高難度的駕駛環(huán)境,比如飛機(jī)和船舶的駕駛環(huán)境。那它是由什么系統(tǒng)組成的呢?它主要由位置控制、限位系統(tǒng)、伺服報(bào)警、人機(jī)界面和緊急停止裝置等系統(tǒng)組成。所以在它運(yùn)動的時(shí)候,也需要控制它的運(yùn)動。以下小編將詳細(xì)介紹六自由平臺的系統(tǒng)組成及其運(yùn)動控制的控制策略。
六自由度平臺的系統(tǒng)構(gòu)成
一是位置控制。
控制模式主要是位置控制。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出指令時(shí),平臺的六個(gè)電動缸可以根據(jù)指令在系統(tǒng)的限定范圍內(nèi)伸縮,使運(yùn)動平臺在空間中實(shí)現(xiàn)六個(gè)自由度的目標(biāo)運(yùn)動。
二是限位系統(tǒng)。
當(dāng)六自由度平臺的電動缸超過其運(yùn)動范圍時(shí),必須有限位系統(tǒng)檢測到這個(gè)問題,并立即將限位信號反饋給上位控制系統(tǒng),系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警,并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
三是伺服警報(bào)。
當(dāng)六自由度平臺出現(xiàn)超載報(bào)警、電池報(bào)警、編碼器通信報(bào)警、振動檢測報(bào)警、散熱系統(tǒng)過熱報(bào)警等問題時(shí),系統(tǒng)會立即發(fā)出伺服報(bào)警,通過關(guān)閉伺服或命令脈沖禁止輸入,關(guān)閉伺服電機(jī),及時(shí)保護(hù)運(yùn)動平臺。
四是人機(jī)界面。
控制系統(tǒng)需要提供用戶使用的界面,操作簡單,控制容易。該界面應(yīng)包括控制方案選擇、參數(shù)初始化、基本指令輸入輸出等平臺的位置姿態(tài)、電動缸伸縮量、速度等反饋參數(shù)及其運(yùn)動曲線的同步顯示伺服控制系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)等。
五是急停裝置。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出嚴(yán)重故障報(bào)警時(shí),如果不能使用控制按鈕及時(shí)停止平臺的運(yùn)動,可以通過緊急停止裝置直接切斷整個(gè)系統(tǒng)的電源,使平臺立即停止運(yùn)動,避免運(yùn)動平臺碰撞損壞等嚴(yán)重事故。
六自由平臺運(yùn)動控制的控制策略
1.關(guān)節(jié)空間的閉環(huán)控制。
平臺運(yùn)動時(shí),每個(gè)電動缸的伸縮長度和伸縮速度不同,每個(gè)電動缸的輸出扭矩和負(fù)載也不同。因此,每個(gè)電動缸都有自己的閉環(huán)控制,即關(guān)節(jié)空間的閉環(huán)控制。該控制策略以閉環(huán)控制為準(zhǔn),使用時(shí)難以實(shí)現(xiàn)每個(gè)電動缸的精確協(xié)調(diào),對平臺軌跡的控制精度有一定影響。
2.工作空間和關(guān)節(jié)空間的閉環(huán)控制。
該控制策略直接閉環(huán)控制平臺的位置和姿勢,形成工作空間中的閉環(huán)。然后根據(jù)計(jì)算得到的每個(gè)電動缸的運(yùn)動參數(shù),在關(guān)節(jié)空間中對每個(gè)電動缸進(jìn)行閉環(huán)控制。
該策略可以進(jìn)一步提高平臺末端的控制精度,但缺點(diǎn)是計(jì)算量大,需要進(jìn)行兩次閉環(huán)計(jì)算和運(yùn)動學(xué)反解計(jì)算,還需要實(shí)時(shí)獲得平臺工作空間內(nèi)的位置姿態(tài)值。
以上是小編介紹的六自由度平臺的系統(tǒng)組成及其運(yùn)動控制的控制策略。希望看完這篇文章,能幫助你更好的了解這個(gè)行業(yè)。