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昂科传动的最新成果 AM-LAB 2000 -用于高校教育与研发的先进控制系统

关键词:AMD2000伺服驱动系统电机放大器模拟控制系统 直流刷电机

时间:2018-03-05 13:51:14       来源:中电网

现代控制理论是本科生和研究生的基础课程,也是学术研究者的活跃领域。从本质而言,控制理论就是高度理论化、抽象以及复杂的,同时还要求学生有坚实的数学基础。为了达到极佳的教学效果,一个可以让学生们进行模拟与实验的平台至关重要。

对于这个实验平台,理论上需要可扩展性,以满足更高的研究需求。按照以往的经验,这往往意味着使用更加昂贵以及更刚性,更不直观的设备。Wollongong大学(UOW)工程与信息系的研究员Phil Commins博士,多年来一直在努力寻找这样一个理想的实验平台,直到他听说ANCA Motion的AMD2000伺服驱动系统。

“传统上,实验平台必须包括一套完整的设备,包括直流刷电机、电机放大器、模拟控制系统、数据采集系统和运动控制器”,Commins博士表示,“传统的实验平台有很多问题。首先,学生以及研究人员很难在实时性目标中测试他们的算法。其次,作为一个纯粹的模拟控制系统学生们无法体验与现代数字控制系统相关的量化问题。另外,测试不同的负载条件,在传统的系统中你必须要物理地改变机械负荷,因为实验系统通常由很多设备组成,这意味着不仅很麻烦而且相当耗时。它会变得非常昂贵且不可携带,不适合实验室的要求。

2015年,ANCA Motion发布了最新一代的AMD2000伺服驱动。伺服驱动的尺寸紧凑,减少了昂贵的柜内空间,同时又丝毫不影响ANCA Motion发挥最先进的技术。基于EtherCAT®的现场总线通信实现了简单和高效的实时运动控制。驱动自带I/O满足了可能存在的价格昂贵的远程I/O模块的需求。AMD 2000驱动器包含了一个已验证的安全关断(STO),可满足安全功能并简化安全系统。

Commins博士确信,AMD2000伺服驱动系统满足他的要求,并同意与ANCA Motion合作,以提供先进的控制系统供教育与研究为目标,开发基于AMD2000驱动的实验室平台。该平台由一对伺服电机连接在一起,每个电机都由AMD2000 3A系统驱动。在两台电机之间,其中一台模拟一个可编程的负载,另一台在控制模式下工作(例如速度或位置)。基于实时的EtherCAT®通信,学生和研究人员运行Mathworks模拟实时目标,并与驱动器进行通信。这使得学生和研究人员可以尝试各种控制模型,如PID和MPC控制,数字滤波器和基于观察器的控制,与此同时可使用工业伺服驱动和伺服电机的结构。


图1:UOW的实验室平台(从左到右:模拟实时目标的计算机,由两台AMD2000伺服驱动控制的轴与轴相连伺服电机,计算机运行模拟模型)

“新的基于AMD2000的实验平台由于被引入而已经被学生和研究人员广泛接受。”Commins博士说,“纯数字系统将学生处在真实工业环境中,如量化噪声,同时也避免了在使用模拟控制系统时经常遇到的电气噪声和局限性等问题,可使研究员更专注于教育与研究。”

“AMD2000平台的一大优点是,我们可以使用单台电机来模拟各种负载条件,包括线性和非线性动态负载,在一个安全且可重复的环境中,而无需物理上改变测试平台。”Commins博士指出,“得益于系统的丰富功能可以集成在紧凑包装中,我们能够让这个平台便于携带,而且成本更低。所有这些因素都使其成为实验室使用的理想解决方案”

Commins博士与UOW大学正在实验平台上继续开发课程模块,用于课堂教学和学术研究。

作为一家为客户提供灵活的运动控制系统的设计和制造商,ANCA  Motion公司将继续提供创新的产品和解决方案,以支持客户不断的取得成功。

ANCA Motion设计和制造柔性控制系统,专门为CNC机床提供高精度的解决方案。我们将硬件和软件调整以满足OEM厂商的严格要求,提供解决方案,使客户具有竞争优势。我们在产品生命周期中不断的支持和创新使我们能够提供世界级的产品和服务。

Wollongong大学是一个位于澳大利亚新南威尔士州的国际化校园和地区学习中心。作为一所研究密集型的大学,它在各种学科的学习环境中享有盛誉。

 

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