โหมดควบคุมของแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวคืออะไร?

เฮ้ ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวและวันนี้ฉันอยากคุยเกี่ยวกับโหมดการควบคุมที่แตกต่างกันของแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว แพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวเป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมสุด ๆ ที่สามารถจำลองการเคลื่อนไหวที่หลากหลายและใช้ในอุตสาหกรรมทั้งหมดเช่นการบินและอวกาศยานยนต์เกมและอื่น ๆ การรู้โหมดการควบคุมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการได้รับประโยชน์สูงสุดจากแพลตฟอร์มเหล่านี้

เปิด - การควบคุมแบบวนรอบ

เริ่มต้นด้วยการควบคุมแบบเปิด - การควบคุมแบบวนซ้ำ นี่เป็นวิธีที่ค่อนข้างตรงไปตรงมาในการควบคุมแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว ในระบบเปิด - ลูปคอนโทรลเลอร์จะส่งสัญญาณไปยังแอคชูเอเตอร์ของแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวโดยไม่ได้รับข้อเสนอแนะใด ๆ เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวจริง มันเหมือนกับการให้คำสั่งและสมมติว่าทุกอย่างจะเป็นไปตามแผนที่วางไว้

ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการให้แพลตฟอร์มก้าวไปข้างหน้าในระยะทางที่แน่นอนคอนโทรลเลอร์จะส่งพลังงานล่วงหน้าไปยังมอเตอร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แต่มันไม่ได้ตรวจสอบว่าแพลตฟอร์มนั้นมาถึงระยะทางนั้นจริงหรือหากมีการรบกวนใด ๆ ไปพร้อมกัน

ข้อได้เปรียบของการควบคุมแบบเปิด - ลูปคือความเรียบง่าย มันง่ายที่จะตั้งค่าและไม่ต้องการเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนมาก สิ่งนี้ทำให้ราคา - มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่มีความแม่นยำสูงไม่สำคัญ ตัวอย่างเช่นในการตั้งค่าการเล่นเกมขั้นพื้นฐานบางอย่างการควบคุมแบบเปิด - ลูปควบคุมแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว 3 แกนสามารถให้ประสบการณ์ที่สนุกสนานและดื่มด่ำโดยไม่ทำลายธนาคาร

อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบที่ยิ่งใหญ่คือการขาดความแม่นยำ ปัจจัยภายนอกใด ๆ เช่นแรงเสียดทานการสึกหรอหรือการเปลี่ยนแปลงในการโหลดอาจทำให้แพลตฟอร์มเบี่ยงเบนจากการเคลื่อนไหวที่ต้องการ ดังนั้นหากคุณต้องการการจำลองที่มีความแม่นยำสูงการควบคุมแบบวนรอบอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด

ปิด - การควบคุมแบบวนรอบ

ปิด - การควบคุมลูปเป็นขั้นตอนที่เพิ่มขึ้นจากการเปิด - ลูป ในโหมดนี้คอนโทรลเลอร์จะตรวจสอบการเคลื่อนไหวจริงของแพลตฟอร์มอย่างต่อเนื่องโดยใช้เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถวัดสิ่งต่าง ๆ เช่นตำแหน่งความเร็วและการเร่งความเร็ว จากข้อเสนอแนะจากเซ็นเซอร์คอนโทรลเลอร์จะปรับอินพุตไปยังแอคทูเอเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าแพลตฟอร์มจะเคลื่อนที่ตามที่ตั้งใจไว้

สมมติว่าคุณต้องการให้แพลตฟอร์มรักษาความเร็วคงที่ เซ็นเซอร์ความเร็วจะส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วจริงไปยังคอนโทรลเลอร์ หากความเร็วต่ำเกินไปคอนโทรลเลอร์จะเพิ่มพลังให้กับมอเตอร์ ถ้ามันสูงเกินไปมันจะลดพลังงาน

การควบคุมประเภทนี้มีความแม่นยำและความเสถียรที่สูงขึ้นมากเมื่อเทียบกับแบบเปิด - ลูป มันสามารถชดเชยการรบกวนภายนอกและตรวจสอบให้แน่ใจว่าแพลตฟอร์มดังต่อไปนี้ตามวิถีที่ต้องการอย่างแม่นยำ ในอุตสาหกรรมเช่นการบินและอวกาศและการทดสอบยานยนต์ซึ่งการจำลองการเคลื่อนไหวที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น3 แพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว DOFมักใช้

แต่มีการจับ ปิด - ระบบควบคุมลูปมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า พวกเขาต้องการเซ็นเซอร์เพิ่มเติมและอัลกอริทึมการควบคุมที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น นอกจากนี้การตั้งค่าและการปรับแต่งระบบลูปแบบปิดอาจเป็นเวลา - กระบวนการบริโภค

การควบคุม PID

หนึ่งในประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของการควบคุมแบบปิดคือการควบคุม PID (สัดส่วน - อินทิกรัล - อนุพันธ์) ตัวควบคุม PID ใช้สามองค์ประกอบที่แตกต่างกันเพื่อคำนวณเอาต์พุตควบคุม: คำที่เป็นสัดส่วนคำศัพท์อินทิกรัลและคำศัพท์อนุพันธ์

คำที่เป็นสัดส่วนเป็นสัดส่วนกับข้อผิดพลาดระหว่างการเคลื่อนไหวที่ต้องการและการเคลื่อนไหวจริง หากข้อผิดพลาดมีขนาดใหญ่คอนโทรลเลอร์จะใช้การแก้ไขขนาดใหญ่ คำศัพท์อินทิกรัลสะสมข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไปและช่วยขจัดข้อผิดพลาดของรัฐที่มั่นคง คำศัพท์อนุพันธ์นั้นคำนึงถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของข้อผิดพลาดซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้มีการแกว่งมากเกินไป

การควบคุม PID นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะมันค่อนข้างง่ายในการใช้งานและสามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีในแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่นในไฟล์6 แพลตฟอร์มการหมุน DOFใช้สำหรับการจำลองการบินคอนโทรลเลอร์ PID สามารถทำให้มั่นใจได้ว่าการหมุนอย่างราบรื่นและแม่นยำในอิสระทั้งหกองศา

อย่างไรก็ตามการปรับพารามิเตอร์ PID อาจเป็นเรื่องยุ่งยากเล็กน้อย หากพารามิเตอร์ไม่ได้ตั้งค่าอย่างถูกต้องระบบอาจไม่เสถียรหรือไม่ทำงานตามที่คาดไว้

แบบจำลอง - การควบคุมตาม

การควบคุมแบบจำลอง - เป็นโหมดการควบคุมขั้นสูงอื่น ในวิธีการนี้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวได้รับการพัฒนา แบบจำลองอธิบายพฤติกรรมแบบไดนามิกของแพลตฟอร์มรวมถึงวิธีการตอบสนองต่ออินพุตที่แตกต่างกัน

คอนโทรลเลอร์ใช้โมเดลนี้เพื่อทำนายการเคลื่อนไหวของแพลตฟอร์มและคำนวณอินพุตควบคุมที่เหมาะสม อาจคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นมวลความเฉื่อยและความแข็งของแพลตฟอร์ม

การควบคุมแบบจำลอง - ตามแบบจำลองสามารถให้การควบคุมประสิทธิภาพที่สูงมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน มันสามารถจัดการกับความไม่เป็นเส้นตรงและความไม่แน่นอนได้ดีกว่าวิธีการควบคุมอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นในการจำลองการบินและอวกาศที่สูงซึ่งแพลตฟอร์มจำเป็นต้องจำลองการซ้อมรบที่ซับซ้อนของเครื่องบินการควบคุมแบบจำลองตามแบบจำลองสามารถนำเสนอความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่จำเป็น

แต่การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ถูกต้องอาจเป็นงานที่ท้าทายและเวลา มันต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของแพลตฟอร์มและอาจเกี่ยวข้องกับการทดสอบและการสอบเทียบมากมาย

การควบคุมแบบปรับตัว

การควบคุมแบบปรับตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับระบบที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ในแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวปัจจัยเช่นการสึกหรอการเปลี่ยนแปลงการโหลดหรือการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของมัน ตัวควบคุมแบบปรับตัวสามารถปรับพารามิเตอร์การควบคุมของพวกเขาในเวลาจริงเพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

มีอัลกอริทึมการควบคุมแบบปรับตัวได้หลายประเภทเช่นการควบคุมแบบจำลองการควบคุมแบบจำลองและตัวควบคุมการปรับแต่งตนเอง อัลกอริทึมเหล่านี้ประเมินพารามิเตอร์ของระบบอย่างต่อเนื่องและปรับอินพุตควบคุมตามนั้น

การควบคุมแบบปรับตัวนั้นยอดเยี่ยมสำหรับแอปพลิเคชันที่สภาพการทำงานเป็นตัวแปร ตัวอย่างเช่นในแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวที่ใช้สำหรับการทดสอบยานยนต์บนพื้นผิวถนนที่แตกต่างกันคอนโทรลเลอร์แบบปรับตัวสามารถมั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงเสียดทานและการโหลด

อย่างไรก็ตามระบบควบคุมแบบปรับตัวมีความซับซ้อนมากขึ้นและต้องการพลังงานการคำนวณมากขึ้น พวกเขายังต้องได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีความมั่นคงและประสิทธิภาพ

บทสรุป

ดังนั้นอย่างที่คุณเห็นมีโหมดควบคุมหลายอย่างสำหรับแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวแต่ละอันมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ทางเลือกของโหมดควบคุมขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณเช่นความแม่นยำต้นทุนความซับซ้อนและสภาพแวดล้อมการทำงาน

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวและต้องการความช่วยเหลือในการตัดสินใจว่าโหมดการควบคุมใดที่เหมาะกับคุณหรือหากคุณมีคำถามอื่น ๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราอย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยคุณในการค้นหาทางออกที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการของคุณ ไม่ว่าจะเป็นแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว 3 แกน,3 แพลตฟอร์มการเคลื่อนไหว DOFหรือก6 แพลตฟอร์มการหมุน DOFเรามีคุณครอบคลุม มาคุยกันกันเถอะและดูว่าเราสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไรเพื่อทำให้โครงการของคุณมีชีวิตชีวา

การอ้างอิง

• Dorf, RC, & Bishop, RH (2016) ระบบควบคุมที่ทันสมัย เพียร์สัน
• Franklin, GF, Powell, JD, & Emami - Naeini, A. (2015) การควบคุม Feedbak ของระบบไดนามิก เพียร์สัน