幾種運動控制系統(tǒng)的比較

1、運動控制的實現(xiàn)方法運動控制的實現(xiàn)方法1、以模擬電路硬接線方式建立的運動控制系統(tǒng)早起的運動控制系統(tǒng)一般采用運算放大器等分離器件以硬接線的方式構(gòu)成，這種系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）通過對輸入信號的實時處理，可實現(xiàn)系統(tǒng)的高速控制。（2）由于采用硬接線方式可以實現(xiàn)無限的采樣頻率，因此，控制器的精度較高并且具有較大的帶寬。然而，與數(shù)字化系統(tǒng)相比，模擬系統(tǒng)的缺陷也是很明顯的：（1）老化與環(huán)境溫度的變化對構(gòu)成系統(tǒng)的元器件的參數(shù)影響很大。（2）構(gòu)成系統(tǒng)所需的元器

2、件較多，從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也使得系統(tǒng)最終的可靠性降低。（3）由于系統(tǒng)設(shè)計采用的是硬接線的方式，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計完成之后，升級或者功能修改幾乎是不可能的事情。（4）受最終系統(tǒng)規(guī)模的限制，很難實現(xiàn)運算量大、精度高、性能更加先進(jìn)的復(fù)雜控制算法。模糊控制系統(tǒng)的上述缺陷使它很難用于一些功能要求比較高的場合。然而，作為控制系統(tǒng)最早期的一種實現(xiàn)方式，它仍然在一些早期的系統(tǒng)中發(fā)揮作用；另外，對于一些功能簡單的電動機控制系統(tǒng)，仍然可以采用分立元件構(gòu)成。2

3、、以微處理器為核心的運動控制系統(tǒng)微處理器主要是指以MCS51、MCS96等為代表的8位或16位單片機。采用微處理器取代模擬電路作為電動機的控制器，所構(gòu)成的系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點：（1）使電路更加簡單。模擬電路為了實現(xiàn)邏輯控制需要很多的元器件，從而使電路變得復(fù)雜。采用微處理器以后，大多數(shù)控制邏輯可以采用軟件實現(xiàn)。（2）可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法。微處理器具有較強的邏輯功能，運算速度快、精度高、具有大容量的存儲器，因此有能力實現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法。的

4、一種運動控制系統(tǒng)實現(xiàn)方法。然而，受專用控制芯片本身的限制，這種系統(tǒng)的缺點也是很明顯的，主要包括：（1）由于已經(jīng)將軟件固化在芯片內(nèi)部，雖然可以保證較高的系統(tǒng)響應(yīng)速度，但是降低了系統(tǒng)的靈活性，不具有擴展性。（2）受芯片制造工藝的限制，在現(xiàn)有的電動機專用控制芯片中所實現(xiàn)的算法一般都是比較簡單的。（3）由于用戶不能對專用芯片進(jìn)行編程，因此，很難實現(xiàn)系統(tǒng)的升級。（4）受芯片本身算法的控制，這種系統(tǒng)的控制精度一般都較低，難以應(yīng)用于那些高性能、高精度

5、的場合。5、以可編程邏輯器件為核心構(gòu)成的運動控制系統(tǒng)由于FPGACPLD等可編程邏輯器件的發(fā)展，人們可以利用ALTERA、XILINX等公司提供的產(chǎn)品，使用這些公司提供的開發(fā)軟件或者VHDL（）等開發(fā)語言，通過軟件編程實現(xiàn)某種運動的控制算法，然后將這些算法下載到相應(yīng)的可編程邏輯器件中，從而以硬件的方式實現(xiàn)最終的運動控制。利用可編程邏輯器件實現(xiàn)的運動控制系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點：（1）系統(tǒng)的主要功能都可在單片F(xiàn)PGACPLD器件中實現(xiàn)，減少了所

6、需元件個數(shù)，縮小了系統(tǒng)的體積。（2）可編程邏輯器件一般具有系統(tǒng)可編程的特點，因此，以這個為基礎(chǔ)構(gòu)成的目標(biāo)系統(tǒng)具有較好的擴展性和可維護(hù)性，通過修改軟件并重新下載到目標(biāo)上的相應(yīng)器件中，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的升級。（3）由于系統(tǒng)以硬件實現(xiàn)，響應(yīng)速度快，可實現(xiàn)并行處理。（4）開發(fā)工具齊全，容易掌握，通用性強。然而，這種系統(tǒng)實現(xiàn)方法的缺點也是很明顯的，例如，盡管可編程邏輯器件可實現(xiàn)任意復(fù)雜的控制算法，但算法越復(fù)雜，可編程邏輯器件內(nèi)部需要的晶體管門數(shù)就越