防腐液位計(jì)用于物體運(yùn)動(dòng)控制
機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)中往往包含一些物體的運(yùn)動(dòng)，近年來(lái)，已出現(xiàn)多種為物體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的數(shù)字集成電路，這些芯片包括有:控制器、正文譯碼器、同步轉(zhuǎn)換器等。它們除了具有更快的響應(yīng)時(shí)間外，還能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，還可以使微處理機(jī)擺脫一般的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)，使控制器更快速地執(zhí)行其它任務(wù)。
例如，當(dāng)拾放機(jī)器人使用一種視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，微處理機(jī)必須同時(shí)完成幾項(xiàng)任務(wù)，由磁翻板液位計(jì)電視攝象機(jī)箱入的信號(hào)必須進(jìn)行數(shù)字化和漣波，然后成象零件的數(shù)字信號(hào)必須與存在處理機(jī)存儲(chǔ)器中的信號(hào)圖象相比較，如果兩圖象相符，計(jì)算機(jī)就必須抉定物體的方向和位置。最后，機(jī)器人粉移到一定位置并拾取零件，再由計(jì)算機(jī)驗(yàn)證機(jī)器人鋅拾取的是正確的零件，并將它放到正確位置。
對(duì)于這些復(fù)雜的任務(wù)，單個(gè)處理機(jī)不能提供滿意的響應(yīng)時(shí)間。如梁專用一個(gè)微控制器監(jiān)視機(jī)器人手粉動(dòng)作，全部系統(tǒng)性能會(huì)提高，但專用控制器的軟件，研制和調(diào)試可能超過(guò)一個(gè)人牟。
比較好的方案是美國(guó)惠普公司(I ewlett-Packard)開(kāi)發(fā)的HCTL-loon通用物體運(yùn)動(dòng)控制集成電路。對(duì)于無(wú)刷直流電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)，TTL可兼容芯片用一單6伏電源供電。比較主計(jì)算機(jī)指令信號(hào)和來(lái)白增里編碼器的反饋數(shù)據(jù)，提供位置和速度.控制，編碼器反饋被譯碼，一個(gè)24位計(jì)數(shù)器跟蹤監(jiān)視裝置，其結(jié)果是:既不需要模擬補(bǔ)償，也不需要速_度反饋。
由芯片上的軟件可以選擇四種控制模式:
位置控制
比例速度控制
操形分布速度控制
積分逮度控制
在位置控制模式時(shí)，電機(jī)從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，沒(méi)有速度分布。一它可以計(jì)算比較規(guī)定的位置與實(shí)際位置的差值，并進(jìn)行補(bǔ)償，使電機(jī)移動(dòng)到正確的位置。
比例速度控制只用增益參數(shù)K調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行補(bǔ)償。將電機(jī)實(shí)際速度與規(guī)定速度相比較，計(jì)算誤差。此誤差乘以K八用作電機(jī)指令輸出。
梯形模式用千點(diǎn)位或運(yùn)動(dòng)速度控制。它規(guī)定最后位W.加速度及最大速度，再由控制器計(jì)算41 !!要件合這些要求的信號(hào)分布，在位置變化時(shí)監(jiān)視電機(jī)速度。如果在電機(jī)移動(dòng)到離目標(biāo)位置的中點(diǎn)以前達(dá)到最大速度，則速度與時(shí)間的關(guān)系是:梯形的，否則是三角形的。
積分速度控制模式提供了連續(xù)速度控制。這時(shí)，速度和一加速度能在任何時(shí)間變化到分布速度。當(dāng)達(dá)到規(guī)定速度后，就一直保持此速度到指令改變?yōu)橹埂?span style="display:none">bdX磁翻板液位計(jì)|玻璃管液位計(jì)|浮球液位計(jì)|玻璃板液位計(jì)|雙色液位計(jì)
好幾個(gè)工廠開(kāi)發(fā)了運(yùn)動(dòng)控制專用集成電路來(lái)代替通用控制電路，許多這樣專用電路均用千速度控制。專用電路比起多片元件來(lái)，成本要低得多。LSI計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的LS7263控制器電路，用子三相、直流無(wú)刷電機(jī)的速度調(diào)節(jié)。用一個(gè)3.56兆赫的晶體時(shí)基電路產(chǎn)生1 0.1%的速度調(diào)節(jié)，通過(guò)測(cè)最轉(zhuǎn)速什的輸入和改變每個(gè)繞組的馭劫信號(hào)來(lái)進(jìn)行速度校正。芯片采用使繞組短路的方法來(lái)強(qiáng)制制動(dòng)，給電機(jī)加上負(fù)荷并減慢速度。此外，對(duì)繞組、驅(qū)動(dòng)器、電源提供
過(guò)電流保護(hù)。
由于閉壞控制比開(kāi)環(huán)控制具有更高的精度和更好的時(shí)間響應(yīng)，因此浮球液位計(jì)日益被廣泛采用。幾家公司為直流電機(jī)提供專用的閉環(huán)位置和速度控制芯片，其中之一是Gali1電機(jī)控制公司的GL- 1200芯片。為了產(chǎn)生精密的電機(jī)控制，一個(gè)10兆赫外部時(shí)鐘使電路定時(shí)輸出，一個(gè)兩通路增里編碼器產(chǎn)生位置反饋信號(hào)，使編碼器的輸出與規(guī)定位置相比較，產(chǎn)生一個(gè)12位誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)可用以進(jìn)行電機(jī)位置控制。GL-1200芯片的一個(gè)令人感興趣的特點(diǎn)是:不需要使用轉(zhuǎn)速進(jìn)行速度反饋。Galil公司聲稱這種特點(diǎn)是該芯片專有的。
在機(jī)電一體化的控制應(yīng)用中更困難的是同時(shí)沿兩軸運(yùn)動(dòng)，例如一臺(tái)銑床，它相對(duì)于X軸及Y軸進(jìn)行450銑削，若驅(qū)動(dòng)銑床臺(tái)面的電機(jī)不是精確地同時(shí)完成，截線就不是直線而是略彎或類似階梯狀。
另一個(gè)常遇刻的困難是關(guān)于保持恒定的機(jī)械錄音頭速Va
大際錄音速度取決于在X和Y兩個(gè)方向的速度。如果錄音速度規(guī)定為10英寸/分，錄音頭以此速度在X和Y方向移動(dòng)，實(shí)際速度為14.14英寸/分。
幾年前TOKO公司認(rèn)識(shí)到這個(gè)向題，并開(kāi)發(fā)了兩個(gè)元件，R(1KM3701及KM37o2, CMOS低功耗電路。KM3701微控制器產(chǎn)生X軸和Y軸的擂補(bǔ)脈沖，由玻璃管液位計(jì)外部處理器接收計(jì)算擂補(bǔ)脈沖的信息，這些脈沖用來(lái)控制開(kāi)環(huán)系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)。KM3702是一運(yùn)動(dòng)控制芯片，它產(chǎn)生正比于規(guī)定位置和實(shí)際位置之fill差值的翰出信號(hào)。
擂補(bǔ)脈沖是由一個(gè)存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的算法進(jìn)行計(jì)算。KM3701芯片與其他插補(bǔ)芯片的區(qū)別是，它有拋物線，有對(duì)數(shù)及指數(shù)函數(shù)擂補(bǔ)脈沖的能力。這個(gè)特性十分近似于復(fù)雜曲錢。在兩軸1i現(xiàn)擂補(bǔ)脈沖時(shí)，通過(guò)一個(gè)可以從I減到1/1.4降低脈沖速率的函數(shù)，提供一個(gè)極其接近固定磁頭速度的近似值。
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