运动悖论

机电一体化是一个由悖论组成的领域。它可能包含许多不同的技术，因此很难定义它是什么和什么是什么。’t。顾名思义，它本质上主要是机械的，具有讽刺意味的是，对于运动控制系统的某些主要物理特性，没有实际的传感器。您如何测量机械运动的物理动力学？

具有讽刺意味的是，由于负载中大多数机械部件的精度可精确到3或4个小数位。足够的信息来非常精确地定义事物。但是，实际上很少有信息流入控制系统模型。

显然，有很多方法可以感应速度或位置。过去的解决方案是转速表发电机输出与速度成比例的电压。尽管电压类型的反馈与发送给电机的速度指令信号非常匹配，但是使用转速计来定位需要一些随时间变化的电压积分以获得正确的精度。

定位器中最流行的现代技术是编码器。它’s great because it’s digital, it’简单，低成本且非常可靠。但是数字数据以脉冲形式流动，必须进行计数。因此，为了获得速度测量值，您必须将脉冲数相加并除以时间单位，这会导致延迟，因为您试图实时测量某些东西。乍看起来并不容易。为了解决此问题，现在以纳秒为单位测量编码器的更新速率。

有一个有助于运动的传感器，即加速度计。加速度计是一种硅应变装置，其输出的电压与位移率和移动部件产生的实际力成比例。这是获得对运动的真正控制的前所未有的机会，因为通常没有传感器可以提供有关运动部件的精确反馈。但是实现加速度计有一个困难，您需要电线，由于运动控制涉及正在移动的物体，因此这很困难。

但是，市场上有一些出色的设备。两轴和三轴模型，有些带有无线接口。但最重要的是，价格正在下跌。所有iPod和Ouii用户界面设备都使用加速度计。这助长了设备的批量生产并降低了成本。因此，我们应该期望将来在运动控制应用中使用加速计的情况有所增加。

优越的控制系统性能的新机遇应该马上解决’停下来考虑一下含义。大多数轨迹规划是基于操纵对伺服电机的速度命令来完成的。但是所涉及的力是在运动部件中产生动量的扭矩。而且力是随时间变化的，力的变化率对于控制负载非常重要。必须创建一个更完整的控制环境，并且需要大量软件创新才能充分利用这些影响。