今天为大家推荐一下MOTEC驱动器PVT_PT模式,那么PVT/PT中每个字母都代表什么意思?
PVT中的P是单词Position首字母,代表位置;V是单词Velocity的首字母,代表速度;T是单词Time的首字母,代表时间; 我们可以这样简单的理解,PVT功能就是使电机运行,并且在特定的时间点(time),处于特定的位置(Position)和速度(Velocity)的功能。
MOTEC提供的PVT模式,即利用一个固定时间间隔的位置和速度序列重建较复杂曲线的运动轨迹的轨迹规划过程。在需要多轴协调控制的场合,可以由上位控制器按照设定的间隔时间,生成每个轴的PVT或PT坐标序列,从而进行多轴协调控制。PVT控制模式使得用户能够利用MOTEC智能驱动器实现多轴之间插补和复杂的多轴协调工作,可以利用较低的通讯速率和较少的数据实现较复杂的速度和位置曲线的运动。
为什么MOTEC要推出PVT功能呢,是因为在大多数的驱动器中,内部的位置环和速度环的控制频率,要远远大于通信的带宽。例如MOTEC伺服驱动器,位置环和速度环控制周期为5kHZ,即0.2ms。但是例如CAN总线,最快的通信周期也要大于1ms,甚至在很多控制场合,要远远大于5ms。
MOTEC驱动器在PVT模式下,会根据上位机发下来的PVT坐标点,根据三次样条插补的方式计算得到以位置环和速度环控制周期为基准的平滑的位置和速度坐标点,从而进行位置和速度控制。
如图所示,在PVT模式下对既定的位置曲线进行采样并生成[P,V]队列。图中生成的序列[P0,V0]到[P4,V4],位置即为每个周期采样点的位置,速度必须为每个周期采样点的瞬时速度值。例如P1点的速度V1,V1是此时位置曲线的导数,即瞬时速度,而不是通过计算P1点和P0点的位置差值除以周期时间得到的。
根据以上描述我们就不难理解,MOTEC推出PVT功能,实际上是用户只需要在整个轨迹过程中,规划一些比较长的时间点,例如每100ms电机需要达到的目标位置和速度,那么驱动器本身,会根据这些时间点的特征量,用三次样条插补的算法,计算出内部每一个控制周期需要的电机目标位置和速度。会大大减少总线的占用量和上位机的计算量,方便客户使用低成本,低带宽的控制器,即可实现复杂的轨迹运动。
基于此方式,为大家介绍一个MOTEC伺服驱动器PVT功能的具体应用。应用于外骨骼康复机器人,在外骨骼上的胯关节处,膝关节处,踝关节处都有一个伺服电机,模拟人类走路的姿态,用来带动或者辅助人体下肢关节的运动。
人类行走是一个连续的动态过程,但是还是受限制通信的带宽,想要每1MS,甚至0.2ms去模拟人类的动态还比较困难,这样MOTEC伺服驱动器PVT功能就可以大展拳脚了,控制器只需要发送几个点的信息给到驱动器,就可以模拟出整个连续动态的步态。图中红色的点即为控制器发送给驱动器的位置或者速度信息,分别展示驱动器经过三次样条插补的算法计算出来的整个轨迹周期的位置-时间曲线和速度-时间曲线。
MOTEC提供的PVT模式,可以在各个行业有比较广泛的应用,尤其是可以弥补控制器与驱动器之间带宽不足,控制器算力受限的情况,降低了系统的成本和系统实现难度,同是提高设备整体的性能。
MOTEC依托超过十几年的运动控制设计和研发领域的专业经验,致力于为广大客户提供更加优秀的产品。MOTEC伺服驱动器及电机优秀的性能与丰富的功能是您构建自动控制不可缺少的伙伴,我们的产品范围涵盖标准组件、模块和子系统可以为您量身定制高品质的创新产品与解决方案。