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六自由度平台电动伺服控制系统简介

 
 
六自由度运动平台的工作原理如图 5-1所示。运动平台本体为一台六自由度并联机构,该并联机构的六个支腿为六个电动缸。六自由度高速摇摆台在控制系统检测和控制下运行。控制系统为分层控制结构,监控单元负责人机界面交互,接受用户操作指令。并将控制信号下达给实时控制计算机。
 
六自由度平台控制系统采用全数字伺服控制系统,监控计算机通过千兆网络通讯传递给控制计算机平台姿态参数,控制计算机处理后的电动缸位置量,通过 CAN 总线传递给驱动器,整个数据传递均采用数字量。全数字伺服控制系统可以有效的提高控制系统的抗干扰能力及平台控制精度。
六自由度平台电动伺服控制系统简介
图 5-1 六自由度平台伺服系统控制基本原理

六自由度平台系统在控制系统检测和控制下运行。其控制流程图如下图 5-2所示,

1、主控制回路:监控计算机通过网络通讯,把期望运动位姿和控制命令传输给实时控制计算机,实时控制计算机通过位姿转换和解算,计算出六个电动缸的运动参数(电动缸位移量),并通过 CAN通讯把相应的位移量传递给相应的伺服驱动器,伺服驱动器控制电机的转动,进而控制电动缸的长度;同时控制计算机通过 CAN 通讯,得到电机的实际位置通过转换和解算后,将平台姿态发送给监控计算机。

2、反馈回路:编码器实时反馈电动缸位移信号,实现六台伺服电机位置闭环控制,使六个电动缸达到所要求的位移量,那么平台也就达到所期望的运动姿态。

3、监测回路:为了保证平台安全可靠的运行,六自由度平台实时控制计算机,通过运动控制器实时读取平台极限位置信号,故障安全报警信号,并实时处理,同时实时计算机把平台位姿和运行状态,返回给监控计算机人机界面,供使用者监控。
 
六自由度平台电动伺服控制系统简介
图 5-2 六自由度控制系统原理框图

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