روبات‌های صنعتی عمدتاً از چندین بخش از جمله بخش ساختار مکانیکی، بخش سخت‌افزار مدار و بخش نرم‌افزار تعبیه‌شده تشکیل شده‌اند. برای طراحانی که می خواهند حرکت با دقت بالا و پیچیده ربات ها را درک کنند، مشکل عمدتاً در کنترل موتور بخش سخت افزاری مدار است، بنابراین ما باید به طور مکرر حرکت ربات و مسیر رفتاری آن را مطالعه کنیم، روش های کنترل موتور مربوطه را مطابق با توابع ربات های مختلف، و بهینه سازی الگوریتم کنترل نرم افزار، به طوری که برای تحقق حرکت پیچیده با دقت بالا.
1. کنترل حلقه باز و کنترل حلقه بسته:
به عنوان مثال، با شلیک توپ بسکتبال، توپ بسکتبال از دست نمی تواند به کنترل آن ادامه دهد، صرف نظر از اینکه توپ را وارد یا نه، توپ را از لحظه کنترل فعالیت هایی که به پایان می رسد، ادامه می دهد. این کنترل حلقه باز است.
کنترل حلقه بسته: توزیع کننده آب خانگی یا کتری برقی پیشرفته تر، نیازی به مدیریت آن ندارد، آب باز است، خاموش شدن خودکار. آب، به طور خودکار برق را برای گرم کردن روشن کنید. هنگامی که دما از دمای تنظیم شده بیشتر شود، عملکرد گرمایش به طور خودکار خاموش می شود، زمانی که دما از دمای تنظیم شده کمتر است، و گرمایش را مجدداً شروع می کند. این یک چرخه تکراری برای داشتن دمای ثابت است. در دنیای بیرون، یعنی از ابتدای جوشاندن آب تا عایق بندی نهایی، سیستم به طور خودکار دمای ثابتی را حفظ می کند. این همان چیزی است که ما به آن کنترل حلقه بسته می گوییم.
2. کنترل حلقه باز موتور:
اگر می خواهید موتور را بچرخانید، ابتدا با دو عنصر، مدار منبع تغذیه و مدار کنترل میکروکنترلر، منبع تغذیه را می توان از خارج تامین کرد، مدار کنترل باید از میکروکنترلر برای کنترل مدار محرک موتور، مدار درایو موتور برای به حرکت درآوردن موتور استفاده کند. موتور تا زمانی که مدار منبع تغذیه و کنترل وجود داشته باشد، موتور قادر به چرخش و تغییر سرعت به طور معمول خواهد بود.
کنترل حلقه باز موتور یک روش کنترل سیستم است که در آن فقط مدار کنترل میکروکنترلر وجود دارد و هیچ اطلاعات بازخوردی در دسترس نیست. ما برق کل مدار را تامین می کنیم، میکروکنترلر یک چرخه کاری مشخص را خروجی می دهد که ورودی به درایور موتور است و راننده موتور موتور را به حرکت در می آورد، و از این طریق می توان موتور را به چرخش درآورد، ما می توانیم جلو و عقب موتور را کنترل کنیم. چرخش و اندازه سرعت چرخش از طریق میکروکنترلر، اما وضعیت کار موتور را کنترل نمی کند، و زمانی که سرعت چرخش موتور تنظیم نشده باشد، سیستم دیگر نمی تواند آن را تنظیم کند، و زمانی که موتور مانع از پارازیت چرخشی می شود. ، سیستم نیز در صورت مسدود شدن و گیر کردن موتور، سیستم نمی تواند آن را بشناسد و در نتیجه نمی تواند اقدامات حفاظتی انجام دهد. بنابراین، سیستم کنترل موتور طراحی شده با استفاده از کنترل حلقه باز، زمان بندی کنترل بسیار مهم است، هنگامی که خطا، موتور بسوزد، کل مدار سیستم به طور کامل فلج می شود، اگر پروژه بزرگتر، تلفات جبران ناپذیری ایجاد کند، بنابراین کاربرد در تمرین خیلی کم است
3. حالت کنترل حلقه بسته موتور:
کنترل حلقه بسته موتور به این معنی است که بر اساس مدار کنترل حلقه باز، یک مدار بازخورد اضافه می شود تا بتوان وضعیت موتور را به حالت ثابت تنظیم کرد. مدار کنترل موتور همان مدار کنترل حلقه باز است، مدار بازخورد را می توان روی شفت چرخشی رمزگذار چرخشی موتور، سیگنال رمزگذار چرخشی از طریق مدار شکل دهی سیگنال و مدار فیلتر سیگنال اضافه کرد تا سیگنال پایدار به دست آید، میکروکنترلر می تواند رمزگذار چرخشی را بخواند پس از پردازش داده ها می تواند از سرعت فعلی موتور آگاه باشد، زمانی که سرعت واقعی موتور بیشتر از مقداری است که ما تنظیم کرده ایم، می توانیم چرخه وظیفه خروجی میکروکنترلر را کاهش دهیم. برای کاهش سرعت موتور هنگامی که سرعت واقعی موتور از مقداری که ما تنظیم کرده ایم بیشتر شود، می توانیم چرخه وظیفه خروجی میکروکنترلر را کاهش دهیم تا سرعت موتور کاهش یابد، زمانی که سرعت واقعی کمتر از مقدار سرعت تنظیم شده باشد، می توانیم سرعت موتور را افزایش دهیم. موتور با تنظیم چرخه وظیفه خروجی میکروکنترلر. علاوه بر این، با جمع‌آوری مقدار ولتاژ و مقدار جریان در هنگام چرخش موتور، می‌توانیم بدانیم که موتور جریان در حالت جریان بیش از حد است یا بیش از حد ولتاژ، تا قضاوت بهتری در مورد وضعیت فعلی موتور داشته باشیم. موتور، و هنگامی که یک انسداد و سایر خطاها وجود دارد، می توانیم به سرعت موتور را برای محافظت خاموش کنیم. این روش می تواند اطمینان حاصل کند که موتور به طور قابل اعتماد کار می کند، و در عمل بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
4. کنترل دوگانه حلقه بسته موتور:
بر اساس کنترل حلقه بسته قبلی موتور، پس از دستگاه کاهش سرعت موتور به اضافه سنسور زاویه، می توانید کنترل حلقه بسته دوگانه را متوجه شوید، این حالت کنترل برای اطمینان از چرخش همزمان همزمان موتور دوگانه در زمان واقعی است. یا چندین موتور برای تحقق عملکرد چرخش همزمان همزمان چندین موتور، هر موتور باید با یک سنسور زاویه نصب شود، به طوری که میکروکنترلر نه تنها می تواند داده های پردازش شده توسط رمزگذار چرخشی را برای دستیابی به چرخش پایدار بخواند، و باعث می شود موتور در یک حالت کار کند. حالت پایدار و قابل اعتماد، اما همچنین سیگنال های پردازش شده توسط سنسور زاویه را بخوانید تا موقعیت زمان واقعی هر موتور را بدانید که سطح دوم مدار بازخورد را تشکیل می دهد و یک موتور را تشکیل می دهد. یک مدار بازخورد ثانویه را تشکیل می دهد که یک کنترل حلقه بسته دوگانه موتور را تشکیل می دهد. هنگامی که زاویه چرخش دو موتور یا چندین موتور از انحراف چرخش پایدار، مقدار انحراف زاویه را می توان پردازش کرد تا اصلاح الگوریتمی انجام شود و چرخه وظیفه خروجی میکروکنترلر تنظیم شود، بنابراین چرخش همزمان در زمان واقعی تحقق یابد. عملکرد دو موتور یا چند موتور. در عمل، میکروکنترلر می خواند داده های سنسور زاویه تنها برای دیدار با دایره واحد می تواند 20 امتیاز جمع آوری کند، هنگامی که انحراف زاویه از آستانه ثابت فراتر رفت، می توانید به سرعت وضعیت را تنظیم کنید.
5- خلاصه کنید:
نسبت به حالت مصنوعی سنتی، ربات‌های صنعتی یک تغییر در تفکر است، نقش روبات‌های صنعتی در زندگی آینده ما بیشتر و بیشتر خواهد شد، الگوریتم کنترل بیشتر و بهتر خواهد بود تا از توسعه سالم این زمینه اطمینان حاصل شود. در زمینه کنترل صنعتی، در کنترل ربات های صنعتی نیز باید به نوآوری ادامه دهیم، از نظر دقت و الگوریتم ها به بهینه سازی ربات های صنعتی برای خدمت بهتر به زندگی خود ادامه دهیم.