幾種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的比較

1、運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方法運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方法1、以模擬電路硬接線方式建立的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)早起的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)一般采用運(yùn)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(diǎn)：（1）通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的實(shí)時(shí)處理，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速控制。（2）由于采用硬接線方式可以實(shí)現(xiàn)無(wú)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(duì)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(jì)采用的是硬接線的方式，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后，升級(jí)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(shí)現(xiàn)運(yùn)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(chǎng)合。然而，作為控制系統(tǒng)最早期的一種實(shí)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(duì)于一些功能簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)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(jī)。采用微處理器取代模擬電路作為電動(dòng)機(jī)的控制器，所構(gòu)成的系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）使電路更加簡(jiǎn)單。模擬電路為了實(shí)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(shí)現(xiàn)。（2）可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法。微處理器具有較強(qiáng)的邏輯功能，運(yùn)算速度快、精度高、具有大容量的存儲(chǔ)器，因此有能力實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法。的

4、一種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)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(diǎn)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(kuò)展性。（2）受芯片制造工藝的限制，在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)專用控制芯片中所實(shí)現(xiàn)的算法一般都是比較簡(jiǎn)單的。（3）由于用戶不能對(duì)專用芯片進(jìn)行編程，因此，很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)。（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(chǎng)合。5、以可編程邏輯器件為核心構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)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(kāi)發(fā)軟件或者VHDL（）等開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)最終的運(yùn)動(dòng)控制。利用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)的主要功能都可在單片F(xiàn)PGACPLD器件中實(shí)現(xiàn)，減少了所

6、需元件個(gè)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(diǎn)，因此，以這個(gè)為基礎(chǔ)構(gòu)成的目標(biāo)系統(tǒng)具有較好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性，通過(guò)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)。（3）由于系統(tǒng)以硬件實(shí)現(xiàn)，響應(yīng)速度快，可實(shí)現(xiàn)并行處理。（4）開(kāi)發(fā)工具齊全，容易掌握，通用性強(qiáng)。然而，這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的缺點(diǎn)也是很明顯的，例如，盡管可編程邏輯器件可實(shí)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(mén)數(shù)就越