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《plc技術(shù)在移動機器人中的應用研究的論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、PLC技術(shù)在移動機器人中的應用研究的論文 [摘要]可編程邏輯控制器,簡稱為plc(programmablelogiccontroller),是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。移動機器人是包括計算機、自動化、機電一體化、通信、材料等多學科綜合的一個平臺。最早plc主要是應用在工業(yè)機器人上,用于汽車焊接、噴涂等。隨著智能移動機器人包括像家庭服務機器人、深海和太空探測機器人等的廣泛推廣,plc技術(shù)也發(fā)揮了巨大的作用。原因在于plc在移動機器人的運動控制方面具有運行簡單、性價比高等諸多優(yōu)點?！ 關(guān)鍵詞]plc移動機器人運
2、動控制 一、plc的主要優(yōu)點 1.靈活通用。plc是通過存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的,如果控制功能需要改變的話,只需要修改程序以及改動極少量的接線即可?！ ?.可靠性高、抗干擾性強。plc采用的是微電子技術(shù),大量的開關(guān)動作是由于無觸點的半導體電路來完成,因此不會出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點電弧等現(xiàn)象。如洗衣機。 3.編程簡單、使用方便。用微機實現(xiàn)控制,使用的是匯編語言,難于掌握,要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而plc采用面向控制過程、面向問題的自然語言編程,容易掌握?！ ?.接
3、線簡單,功能強,體積小、重量輕、易于實現(xiàn)機電一體化?！《?、plc在移動機器人上的應用 采用plc技術(shù)的移動機器人的結(jié)構(gòu)框圖plc源于繼電控制裝置,其初衷就是替代繼電器,并增強其相應功能。.所以,它的特長就是處理邏輯量。使用它,能夠方便地對離散生產(chǎn)過程的順序進行控制?！ ∠旅婢头謩e介紹這五大功能在移動機器人上的應用: 1.順序控制(開關(guān)量控制)。它的目的就是,根據(jù)有關(guān)開關(guān)量的當前與歷史的輸入狀況,產(chǎn)生所要求的開關(guān)量輸出,以使系統(tǒng)能按一定順序工作。 學會用plc去實現(xiàn)這個控制就得學會編寫實現(xiàn)這個控制的程序。而這個控制程序
4、設(shè)計方法基本上有兩類:一是用邏輯處理方法,用組合或時序邏輯綜合,進行輸入、輸出變換;另一是用工程方法設(shè)計,按不同要求輸出控制命令?！ 」こ淘O(shè)計可使用分散、集中或混合的算法實現(xiàn)控制。 集中原則(發(fā)布命令原則):其控制命令是由集中控制器發(fā)出。這集中控制器就是plc程序產(chǎn)生的順序輸出的命令。因此可以用在采用步進電機控制的移動機器人上。 分散原則(反饋控制原則):其控制命令是由分散信號提供。如果把控制輸出比喻為發(fā)命令,分散控制發(fā)出命令的內(nèi)容及時刻,則是由分散動作完成反饋信號決定?！ 》稚⒖刂频膬?yōu)點是,有反饋,若收不到反饋信號,
5、后續(xù)的命令不會出現(xiàn),可使所控制的系統(tǒng)能安全、可靠地工作。因此可以用在由伺服電機控制的移動機器人上?！ ?.過程控制(模擬量控制)。一般講,過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量,如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。而這個模擬量要能被plc處理,必須離散化、數(shù)字化。plc處理后,還要鎖存并轉(zhuǎn)換為模擬輸出。為此,要配置a/d模塊,使模擬量離散化、數(shù)字化;及d/a模塊,使數(shù)字量鎖存并模擬化。 plc進行過程控制的目的是根據(jù)有關(guān)模擬量的輸入狀況,產(chǎn)生所要求的模擬量輸出,以使系統(tǒng)能要求工作?！ ∵^程控制的類型很多。主要有兩
6、類:閉環(huán),開環(huán)?！ ￠]環(huán)控制:傳感器監(jiān)測調(diào)節(jié)量,并傳送給a/d模塊。后者使其離散化、數(shù)字化。plc程序再參考要求值,對其進行處理,進而經(jīng)d/a模塊、執(zhí)行器作用到被控對象上。對于移動機器人主要是控制關(guān)節(jié)角度和電機的運行速度。關(guān)節(jié)角度是模擬量,電機如采用伺服電機就必須采用閉環(huán)控制方式。 開環(huán)控制:傳感器監(jiān)測擾動量,plc程序依擾動量與調(diào)節(jié)量間的關(guān)系產(chǎn)生控制量,進而再通過摸出模塊、執(zhí)行器作用到被控對象上。其目的是在干擾量作用于系統(tǒng)的同時,這個控制量也作用于該系統(tǒng),以克服干擾對系統(tǒng)的不利影響。在移動機器人上一般也可以采用開環(huán)控制
7、,此時電機基本采用步進電機?！ ≡谏a(chǎn)中,有時要求若干變量間保持一定的比例關(guān)系,比如兩個電機對機器人本體的轉(zhuǎn)角控制。比值控制有開環(huán)、閉環(huán)及多變量比值等?！ ∵^程控制用中還有均勻控制。目的是保證左右兩輪的速度得以平衡,以達到直線運動的目的?！ ?.運動控制(脈沖量控制)。主要指:對工作對象的位置、速度及加速度所作的控制。可以是單坐標即控制對象作直線運動;也可是多坐標的,控制對象的平面、立體,以至于角度變換等運動。有時,還可控制多個對象,而這些對象間的運動可能還要有協(xié)調(diào)。 利用該特點plc運動控制可用閉環(huán),也可用開環(huán)。因此可
8、以在機器人進行開環(huán)(步進電機)、閉環(huán)(伺服電機)的運動控制?！ ?.信息控制。也稱數(shù)據(jù)處理,是指數(shù)據(jù)采集、存儲、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等?！ ‰S著技術(shù)的發(fā)展,plc不僅可用作系統(tǒng)的工作控制,還可用作系統(tǒng)的信息控制。 在移動機器人上,可以進行對它的信息控制。對機器人的各種內(nèi)部參數(shù)(角度、速度、位移等
