3.2. Кратко о системе
Общий вид устройства системы показан на рис. 3.1:
Рис. 3.1. Функциональные компоненты механической части.
Механическая часть состоит из: основания, желоба, шарика, плеча рычага, колеса, поддерживающей стойки, двигателя и встроенного источника питания .
Шарик может катиться свободно по всей длине желоба. Желоб присоединен к неподвижной поддерживающей стойке с одной стороны и к подвижному рычагу с другой. Движения рычага управляется щеточным двигателем постоянного тока через колесо.
Двигатель оснащен встроенным датчиком поворота, который придает информацию по линии обратной связи о текущем положении (угле поворота) якоря двигателя. В прорезе вдоль всей длины желоба находится потенциометр, который снимает информацию о текущем положении шарика на желобе. Обе измеренные позиции направляются по линии обратной связи в систему управления, таким образом, организуется замкнутая система управления.
Как только колесо сервопривода повернется на угол theta, рычаг изменит угол желобаalpha. Когда желоб уйдет из горизонтального положения сила гравитации заставит шарик катиться вдоль желоба.
Вращение якоря двигателя управляется интеллектуальным приводом. Это высокоточный, полностью цифровой сервопривод со встроенным интеллектом и 100 ваттным усилителем, пригодным для использования с щеточными и бесщеточными двигателями. Основываясь на информации, идущей по цепи обратной связи с датчиков, он рассчитывает и затем, применив соответствующую широтно-импульсную модуляцию, создает напряжение на обмотках двигателя, такое, что вращающий момент вращает якорь двигателя в соответствии с запрограммированным пользователем алгоритмом.
Привод называется интеллектуальным, поскольку наряду со встроенным усилителем для усиления управляющего сигнала и широтно-импульсного модулятора он содержит встроенный цифровой процессор для обработки сигналов, память и цифровую логику, которые обеспечивают контроль движения и выполняют функцию программируемой логики. Процедуры формирования траектории в реальном времени, управления в сервоприводе, управляющих команд с главного компьютера и обработка сигналов выполняются внутри в соответствии с загруженной программой и командами, поступающими с главного компьютера. Это встроенная логика обеспечивает формирование управления в реальном времени, выполняемое независимо от любых задержек, связанных с работой операционной системы главного компьютера.
Привод может работать как в автономном, так и в управляемом режиме. IPM100 расположен внутри лабораторной установки и связан с компьютером высшего уровня через интерфейсRS-232. Источник постоянного тока, питающий привод, расположен также внутри этой же лабораторной установки.
Пользователь программирует привод на языке высокого уровня TechnosoftMotionLanguage(TML) в средеIPMMotionStudioзапущенной на главном компьютере. Программный код и команды загружаются в привод при помощиCOMпорта.
IPMMotionStudio- это построенная на принципе окон интегрированная среда разработки для настройки и анализа приложения формирования управления движением с использованиемIPMприводов.
На этой платформе легко
исследовать мотор, датчик и установить их параметры;
настраивать и регулировать обратную связь сервопривода;
построить гибкий алгоритм-программу формирования управления движением используя TML;
анализировать и оценивать поредение системы.