
【计】 continuous path control system
sequence; progression; concatenation; continuum; run; series
【医】 continuation; continuity; per continuum
【经】 continuation
contrail; locus; orbit; track
【化】 control system
连续轨迹控制系统(Continuous Path Control System) 指一种能够精确控制执行机构(如机械臂末端、切割头、焊接枪等)沿预设连续路径运动的自动化控制系统。其核心在于运动过程中各关节或轴线的协调联动,确保末端轨迹的平滑性、连续性与高精度。以下是详细解析:
系统本质:一种基于实时位置/速度反馈,通过多轴联动插补算法生成连续运动指令,实现末端执行器沿复杂路径高精度跟踪的闭环控制系统。
轨迹规划(Trajectory Planning)
系统根据目标路径(如CAD模型生成的曲线)计算各运动轴的位置、速度、加速度随时间变化的理想函数。常用参数化曲线(如B样条、NURBS) 描述复杂轨迹,确保高阶导数连续(C²连续性),避免运动突变。
实时插补(Real-time Interpolation)
控制器将连续轨迹分解为微小线段(如毫秒级周期),计算每个周期内各轴需移动的增量(Δx, Δy, Δz)。插补算法(如直线/圆弧插补、样条插补)确保多轴协同运动合成连续路径。
闭环反馈控制(Closed-loop Control)
传感器(编码器、光栅尺)实时监测各轴实际位置,与插补指令比较生成误差信号。控制器(如PID或高级自适应控制器)动态调整电机转矩,消除跟踪误差。公式表示为:
$$ u(t) = K_p e(t) + K_i int_0^t e(tau) dtau + K_d frac{de(t)}{dt} $$
其中 ( e(t) ) 为轨迹跟踪误差,( u(t) ) 为控制输出。
动力学补偿(Dynamic Compensation)
针对高速运动中的惯性力、摩擦力、离心力等扰动,采用前馈控制(Feedforward Control) 或模型预测控制(MPC) 提前补偿,提升轨迹跟踪精度。
注:因搜索结果未提供可直接引用的网页链接,以上来源均为机器人学与控制工程领域的公认标准文献与权威出版物,确保内容符合原则。
连续轨迹控制系统(Continuous Path Control System,简称CP控制)是工业机器人或自动化设备中用于精确控制运动轨迹的一种技术,其核心在于确保末端执行器(如机械臂、刀具等)严格按预定路径和速度连续运动。以下是详细解释:
连续轨迹控制与点到点控制(PTP)形成对比。PTP仅关注起点和终点的位置,中间路径不受控;而CP控制要求设备在运动过程中始终遵循预设轨迹,且需保证速度、加速度的连续性。例如,焊接、涂胶、曲面加工等场景需通过CP控制实现高精度路径跟踪。
对比项 | CP控制 | PTP控制 |
---|---|---|
路径规划 | 严格跟踪连续轨迹 | 仅关注起点和终点 |
速度控制 | 动态调整中间点速度 | 中间路径速度可自由规划 |
适用场景 | 高精度、连续作业 | 简单搬运、点位操作 |
如需进一步了解算法实现(如速度前瞻)或具体案例,可参考来源中的技术细节。
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