优化开环控制的关键：控制脉冲输出

关键词：独立运动控制、协调运动控制、累加直线插补、逐点比较圆弧插补、直接目标追踪控制、追踪运动控制、三轴协调控制、列表数据运动控制

部件运动最多有6个自由度，一般用3个移动坐标，3个转动坐标定位。对应的有单轴，双轴及多轴运动控制。开环控制的关键是控制好脉冲输出。

单轴运动控制是指，在各坐标上的运动互不相关，彼此独立。对这样运动系统，不管有多少坐标，从控制的角度看，都是使运动部件在一个坐标上，按要求的速度、加速运动，从一个位置移动到另一个位置。

双轴及多轴运动协调控制是指，控制对象在多轴上的位移要协调，以使控制对象能按预定的轨迹运动。协调运动控制有3个方法：

（1）直线圆弧插补。直线圆弧插补法常见的是把要求的运动轨迹分解为若干小段的直线或圆弧。而每小段直线或圆弧则运用一定算法一步步实现。常用的算法有逐点比较法、累加法等。

（2）目标追踪法。如果运动轨迹可用数学式子表达，也可用目标追踪控制。办法是划分好足够小的步，一步步计算位移目标，然后控制脉冲输出去追踪目标。这里“足够小的步”是指保证仅一个脉冲输出即可追上目标。(www.xing528.com)

（3）列表数据控制。先由计算机计算控制对象各坐标的位置数据，下载给PLCDM区，PLC根据DM区存储的数据控制各坐标运动。由于PLCDM区的增大，当位移范围不大时，这个方法是很简便的。

本章讨论的开环控制用的都是小型机。因它内置有处理脉冲量的I/O点及相应指令。而中、大型机，无这样的内置点与处理指令，运动控制则用特殊单元实现。这将在本书第5.6节讨论。

使用小型PLC进行运动开环控制，一定要选用具有晶体管输出的型号。因为运动控制脉冲输出的频率高，用继电器输出是不可能的。

以下将就单轴独立运动控制、双轴协调运动控制及双轴运动追踪控制分别进行讨论。