B347728 AB
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B347728 ABAB關(guān)鍵詞： TRIO運動控制器 激光武器 控制器
摘要：研制模擬目標運動系統(tǒng)，測試激光武器的跟蹤效果，測試激光武器的技術(shù)指標。
TRIO運動控制器在模擬目標運動控制上的應(yīng)用
【摘要】：研制模擬目標運動系統(tǒng)，測試激光武器的跟蹤效果，測試激光武器的技術(shù)指標。
【關(guān)鍵字】：TRIO運動控制器 激光武器
一、 設(shè)計原理
目標模擬系統(tǒng)離激光武器距離50m，根據(jù)公式V=ωR，10?/s的角速度對應(yīng)的線速度是8.73m/s，采用常規(guī)的運動方式難以達到以上技術(shù)指標，因此設(shè)計一種獨特的繩索機構(gòu)，完成機械傳動上目標物體的運動，設(shè)計方案簡圖如下：【節(jié)省30萬】Trio運動控制器和MOTEC交流伺服軋輥磨床解決方案
1.jpg由上圖可看出，在四個角上有定滑輪，通過4根繩索控制目標在XY平面內(nèi)完成運動。在運動控制器內(nèi)部進行坐標變換，可實現(xiàn)有效控制。
二、 技術(shù)要求
1） 系統(tǒng)具有上電歸位功能；
2） 系統(tǒng)具有應(yīng)急停止保護功能；
3） 具有斷電停止保護功能；
4） 目標可在任何位置啟停；
5） 控制箱具有CAN、串口通信接口；
6） 模擬目標有效運動范圍：10m?6m；
7） 目標運動控制方式：運動特性軟件可設(shè)定（勻速、勻加速、變加速），可直線運動；
8） 模擬目標速度范圍：0至10?/s；
9） 加速度范圍：0至30?/s2 ；
10） 控制精度：設(shè)置標準值的10%；（典型軌跡保證）
11） 模擬目標尺寸：11.5cm?5.75cm；
12） 模擬遮擋尺寸：34.5cm?17.25cm～172.5cm?86.25cm
三、 軟件界面
在拉絲、改拔、成纜、成卷等行業(yè)，很廣泛的應(yīng)用到收線、排線控制，收線一般來說無怪乎張力控制收線、力矩收線、恒線速度收線。這兩種模式主打。收線控制策略我們在另外章節(jié)作闡述，下面我將只對特殊排線機控制作以說明：
當前客戶遇到的疑難排線控制技術(shù)大致包含以下幾種：
1、精密排線
2、梯度排線
3、錐度排線
4、斜面排線
5、恒速度收線排線
精密排線、主要是控制精度一定要緊密排布，困難在及時換向處理上。在設(shè)計理念上，排線的過程一定需要線推著線前進，線在前進過程中要有一個滯后角度，這個角度一定要控制好，如果需要取得很好的精密排線效果，那么恒張力主動放線是一個必不可少的環(huán)節(jié)，只有控制好了張力放線，才能控制好精密排線的滯后角度位置。只有控制好了精密排線的行走進給滯后角度，才可能把精密排線控制的得心應(yīng)手。圓材線實現(xiàn)精密排布比較容易實現(xiàn)，但是如果是帶狀材質(zhì)，那么就必須在極限換向的時候做必要的輔助處理了，因為帶材的線，沒有半圓形的底面，不具備自動找尋位置的能力。遇到帶材排線，必須強制換向定位。帶材線很容易疊線，正常行走可以通過排距控制來克服疊線，換向的時候就不能這樣處理了，我們可以在帶材線的排布起點采樣一個原點信號，當這個信號有效的時候，一定是換向的最佳時機，可以預(yù)先整定一個汽缸，汽缸的伸展長度等于一個帶材的排距，利用換向原點強制換向距離控制就是排布帶材的最佳控制方式。
梯度排線、主要是控制一個整體形狀為梯形的收線排線過程，如果需要在直面軸盤上實現(xiàn)梯度排線，那么一定要精確的控制排距，所謂的排距就是在排線過程中線與線之間的有效空格距離，一般是為了提高利用效率，都鼓勵三進一排線模式，就是每一周旋轉(zhuǎn)周期的周長交合點的最大空格距離必須是你所排線材直徑的２倍。在非精密排線過程中，排距控制是一個很重要的控制量，如果排距控制不住，就沒有辦法去對其他參量進行很好的控制。具體設(shè)計控制梯度排線的設(shè)計理念可以這樣來計算實現(xiàn)。
關(guān)于梯度（錐度）排線的計算原則：
可以人為的設(shè)置梯度的高值。設(shè)高值為：H
可以人為的設(shè)置線材的直徑。設(shè)線材直徑為：Ф
可以人為的設(shè)置收線盤的長度：L
通過系統(tǒng)機械自學習收線盤長度的脈沖個數(shù)：M
可以人為的設(shè)置排線的節(jié)距，也就是稀疏程度，此值很重要，關(guān)系到控制精度。一般是三進一，也可以精排，就是線挨著線，線與線之間沒有間隙。如果是三進一，控制系數(shù)設(shè)“3”如果是精排設(shè)置控制系數(shù)為“1”。
取需要控制的梯度高值：H 除以線材的直徑Ф 等于梯度形成的排線層數(shù)。H/Ф=F
F*3=實際需要的梯度形成層數(shù)，根據(jù)就是如果你的線材稀疏節(jié)距是3，可以理解為兩根相鄰的線之間還可以夾兩根線，此為節(jié)距等于3。如果是精排，就等于1。取收線盤的總長度脈沖個數(shù)除以梯度形成的層數(shù)，可以得出每層排線的往返虛擬換向距離。舉例總盤子長度的脈沖個數(shù)為12000個。線材的直徑為0.3毫米。梯度的最大高度為10毫米。計算這個梯度形成的初始排線層數(shù)為10/0.3=33層。那么如果排線很稀疏，你必須排3層才能折算成一根線的直徑高度，一般排線是三進一計算，如果是精排則可以不乘3這個系數(shù)。假設(shè)是三進一，則需要99層線才能把這個梯度形成。
用盤子總長度的脈沖個數(shù)12000除以梯度形成的基本層數(shù)99就等于每層排線在一個方向向另一個方向行走時的往返換向條件，12000/99=121
第一層從左走向右排線，當走到121個脈沖距離的時候必須返回，第二層排線從左走向右排線，當走到242個脈沖距離的時候必須返回，如此類推，當?shù)?9層走道12000個脈沖的時候梯度排線完畢，正式切換到正常排線模式。梯度的一端比另一端剛好高出我們的設(shè)置值10毫米。
當梯度排線完畢，切換換向條件可以不做脈沖控制，直接撞限位信號立即返回。如果是錐度則要計算錐度的延長距離。
如果需要控制收線的恒定速度，則需要計算卷徑，那就是在初始卷徑的基礎(chǔ)上每排一層線，盤子的直徑增加2Ф，然后求出盤子繞好線的周長，用設(shè)定的線速度除以機械傳動比例系數(shù)再除以電動機的極對數(shù)等于要運行的頻率速度。
那么錐度和斜面排線的設(shè)計計算參考范疇可以這樣計算：
1. 錐型工字輪
image001.jpg
任意錐型工字輪及排線示意圖如上圖所示。錐型工字輪左邊的長度為L1，高度為H1；右邊的長度為L2、高度為H2，所需不規(guī)則排線的高度為D1、長度為D2，圓型排線的
D1=D2=φ。S1和S2為左右限位開關(guān)，限位開關(guān)可為機械換向開關(guān)或電子開關(guān)。排線機撞上限位開關(guān)后，并不立即反向，而要根據(jù)排線機的速度、排線的層數(shù)、排線的線徑等參數(shù)確定一個延遲時間，排線機繼續(xù)原方向運行該延遲時間后再反向。不同的排線層、不同的排線速度，延遲時間也不同。即延遲時間不是一個固定值，而是一個不斷變化的數(shù)值。排線機每撞一次限位開關(guān)S1或S2，排線的層數(shù)N加1。
排線機每轉(zhuǎn)一周，其絲桿位移C（mm）。
排線機的額定頻率為Fe，同步轉(zhuǎn)速為N0（rpm 轉(zhuǎn)/分）。
Fe=排線機的額定頻率。 N0=同步轉(zhuǎn)速（rpm 轉(zhuǎn)/分）。
排線機的運行頻率為F，收卷機的運行頻率為F1。兩者之間的聯(lián)動關(guān)系為F=D2/C*F1。
F=排線機的運行頻率。 D2=線材的寬度，如果是圓材為直徑。
C=派線機旋轉(zhuǎn)一周的位移距離。 F1=收線電機的運行頻率。
第N層排線撞左限位開關(guān)后還需繼續(xù)移動的距離M1=N*D1*L1/H1
M1=撞左限位開關(guān)后的位移距離。 N=排線層數(shù)，也就是撞限次數(shù)。
D1=線材的高度，圓材線為直徑。 L1=左錐度的總長度。
H1=左排線錐度的總高度。
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