半閉環(huán)控制運(yùn)動(dòng)控制器
位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件,直接安裝在伺服電機(jī)或絲杠端部。由于具有位置反饋比較控制,可獲得較高的定位精度,大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi),因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。絲杠等機(jī)械傳動(dòng)誤差不能通過(guò)反饋校正,但可采用軟件定值補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)適當(dāng)提高其精度。
3、全閉環(huán)控制運(yùn)動(dòng)控制器
采用光柵等檢測(cè)元件對(duì)被控單元進(jìn)行位置檢測(cè),可以消從電機(jī)到被控單元之間整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差,得到很高的靜態(tài)定位精度。但由于在整個(gè)控制環(huán)內(nèi),許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙均為非線性,并且整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間(與電氣響應(yīng)時(shí)間相比)又非常大,使得整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性校正很困難,運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)整也相當(dāng)復(fù)雜。
組合邏輯
組合邏輯控制器由時(shí)序電路、指令譯碼電路和組合邏輯電路三部分組成。通過(guò)指令譯碼器確定當(dāng)前執(zhí)行的指令,結(jié)合時(shí)序電路產(chǎn)生的節(jié)拍,共同作為組合邏輯電路的輸人結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。組合邏輯控制器是由復(fù)雜組合邏輯門(mén)電路和觸發(fā)器構(gòu)成,執(zhí)行速度快,因此在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)比如RISC中得到廣泛應(yīng)用。[1]
設(shè)計(jì)步驟:
1、設(shè)計(jì)機(jī)器的指令系統(tǒng):規(guī)定指令的種類、指令的條數(shù)以及每一條指令的格式和功能;
2、初步的總體設(shè)計(jì):如寄存器設(shè)置、總線安排、運(yùn)算器設(shè)計(jì)、部件間的連接關(guān)系等;
3、繪制指令流程圖:標(biāo)出每一條指令在什么時(shí)間、什么部件進(jìn)行何種操作;
4、編排操作時(shí)間表:即根據(jù)指令流程圖分解各操作為微操作,按時(shí)間段列出機(jī)器應(yīng)進(jìn)行的微操作;
5、列出微操作信號(hào)表達(dá)式,化簡(jiǎn),電路實(shí)現(xiàn)。
基本組成:
1、指令寄存器用來(lái)存放正在執(zhí)行的指令。指令分成兩部分:操作碼和地址碼。操作碼用來(lái)指示指令的操作性質(zhì),如加法、減法等;地址碼給出本條指令的操作數(shù)地址或形成操作數(shù)地址的有關(guān)信息(這時(shí)通過(guò)地址形成電路來(lái)形成操作數(shù)地址)。有一種指令稱為轉(zhuǎn)移指令,它用來(lái)改變指令的正常執(zhí)行順序,這種指令的地址碼部分給出的是要轉(zhuǎn)去執(zhí)行的指令的地址。
2、操作碼譯碼器:用來(lái)對(duì)指令的操作碼進(jìn)行譯碼,產(chǎn)生相應(yīng)的控制電平,完成分析指令的功能。
3、時(shí)序電路:用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)志信號(hào)。在微型計(jì)算機(jī)中,時(shí)間標(biāo)志信號(hào)一般為三級(jí):指令周期、總線周期和時(shí)鐘周期。微操作命令產(chǎn)生電路產(chǎn)生完成指令規(guī)定操作的各種微操作命令。這些命令產(chǎn)生的主要依據(jù)是時(shí)間標(biāo)志和指令的操作性質(zhì)。該電路實(shí)際是各微操作控制信號(hào)表達(dá)式(如上面的A→L表達(dá)式)的電路實(shí)現(xiàn),它是組合邏輯控制器中復(fù)雜的部分。
4、指令計(jì)數(shù)器:用來(lái)形成下一條要執(zhí)行的指令的地址。通常,指令是順序執(zhí)行的,而指令在存儲(chǔ)器中是順序存放的。所以,一般情況下下一條要執(zhí)行的指令的地址可通過(guò)將現(xiàn)行地址加1形成,微操作命令“1”就用于這個(gè)目的。如果執(zhí)行的是轉(zhuǎn)移指令,則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉(zhuǎn)移到的地址。該地址就在本轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段,將其直接送往指令計(jì)數(shù)器。