运动控制器的工作原理主要包括以下几个方面:
信号输入。运动控制器通过传感器、编码器等接口采集外部的控制信号,如速度、位置、加速度等,以获取目标运动状态,为控制器输出控制指令做准备。
运动规划。一旦控制器获取了运动的目标状态,就需要对运动进行规划。运动规划是根据输入的信号进行计算和分析,根据机器的工作方式和运动过程的物理特性,对机械运动状态进行预测,从而规划出一份合理的运动控制方案。
信号输出。通过计算机内部控制算法,运动控制器会输出相应的控制指令,控制各种驱动器的运动,如电机、气缸等,从而实现各种机械运动的控制。
位置反馈码定位指令运动波形补偿稳定度。运动控制器执行着四个基本任务:传送位置反馈码、发出定位指令或运动波形、关闭位置回路和补偿稳定度。其中,传送电动机位置信号和关闭位置回路是最基本的要求。
控制算法。运动控制器还采用控制算法来调节位置误差,如比例微积分控制(PID控制)算法,通过调节比例系数、积分系数和微分系数,使伺服系统调协到最佳系统响应状态。
运动控制器是一种基于总线的电机运动控制卡,以专用控制芯片为核心器件,输入输出信号全部光电隔离,可以与各种类型的步进电机驱动器连接,驱动步进电机,构成高精度的位置控制系统和调速系统。