伺服电机的曲线运动

Posted 2021-04-09

我正在尝试使用我的XE166设备控制工业交流伺服电机。

控制器使用PULSE和DIRECTION控制与伺服控制器连接。

为了实现无冲击运动，我一直在尝试创建S曲线运动曲线（电机速度v / s时间）。

计算瞬时速度是没有问题的，因为我知道电机每脉冲移动的距离和脉冲持续时间。

我需要了解如何得到一个我可以使用的数学方程式，这将告诉我将第n个脉冲持续时间作为S曲线的速度曲线。

由于这些必须是任何需要运动控制的领域（机器人，CNC，工业）的共同要求，因此必须有一些标准参考

答案

步进周期是运动曲线上相隔一步的两个位置之间的时间差。如果位置由X（T）定义，则步进时间需要反函数T（X），并且任何给定的步长周期是P = T（X + 1）-T（X）。在具有有限处理能力的微控制器上，通常用近似值求解 - 对于二阶恒定加速度运动，Atmel has a fantastic example using a Taylor series approximation for inter-step time (Application note AVR446)。

另一种适用于高阶曲线的解决方案涉及根求解。为了求解T（x0），设U（T）= X（T）-x0并求解U（T）= 0。

对于恒定的加速度曲线，二次公式很好（但需要平方根运算 - 通常在微控制器上很昂贵）。对于冲击限制运动（三次多项式最小值），可以使用iterative root solving algorithm找到根。