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运动控制第八章

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运动技能的学习与控制 第八章

运动技能的学习与控制 第八章

第八章注意是一种容量有限的资源After completing this chapter, youwill be able to•1、Define the term attention as at relates to the performance of motor skill.•2、Describe Kahneman’s model of attention in relationship to a motor skill situation.3、Describe the dual-task techniques4、Discuss how skilled performers engage in visual search in the performance of different types of motor skill.应用•例子：•熟练的打字员边打字边聊天；病人练习走楼梯不能与其交谈。

•篮球运动员带球动作和初学者比较。

•同时完成多种活动与注意有关。

注意定义：•指与动作技能有关的涉及感知觉、认知和身体的一种活动。

这些活动可能是有意识的也可能是无意识的。

注意与多种活动的完成•多年来科学家们一直都知道注意是有限的，这种有限对同时完成多种活动是有影响的。

•一个人在从事心理活动时，他施加在手握测力器上的最大压力实际上在减少，注意的理论•第一种理论-----瓶颈理论或称过滤器理论人同时做几件事情很困难，原因是人的信息加工系统是按一定的顺序依次执行各自功能的，有些功能一次只能处理一个信息。

•第二种理论-认为注意的有限性是由于可供信息加工的资源有限。

好比收入能力限制了支出活动。

具体来讲，只要同时进行两项任务所需的资源之和不超过人的心理资源总量，同时操作这两项任务是可能的。

如果超过了就难以完成一项或多项任务。

焦点•注意理论的主要焦点在注意的视觉选择领域•内行看门道。

外行看热闹中心资源容量理论•----注意容量•-----卡尼曼注意模型•中心资源储备：人脑中存在的可供完成所有的活动分享的中心资源储备•与经济资源做类比：这些中心资源注意理论把人的注意资源比作必须向所有的活动进行投资的唯一资源。

第八章运动的控制

第八章运动的控制
标的运动一致，运动平稳。
2020/2/26
生理心理学
9
第一节 肌肉和运动单位
❖ 2、抛射式的和连续的运动控制 ❖ 抛射式的运动是快速的，它的轨道是刹那
间的暴发力决定的，射发后不能改变。 ❖ 连续运动是整个运动过程中都不断受到矫
正的运动。
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生理心理学
10
第一节 肌肉和运动单位
❖ 3、中枢程序和周缘策动的概念 ❖ 是和反射性质的运动概念相对立的，在正常
❖ 另一类肌纤维的特性介于两者之间。
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生理心理学
4
第一节 肌肉和运动单位
❖ 2、感受器 ❖ 肌肉内的感受器提供有关肌肉的长度、张力及其变化的信息。 ❖ A．肌梭感受器：呈梭形，位于肌纤维之间，肌梭内有两种
感受器，初级感受末梢和次级感受末梢。 ❖ 初级感受末梢主要检测肌肉的长度变化速率，次级感受末梢
运动区以及其他部位的纤维。
2020/2/26
生理心理学
27
第三节 运动的脑机制
❖ A．网状结构脊髓束：是控制躯体运动和姿势的重 要中枢。
❖ 网状结构：是脑干中央部的神经细胞和神经纤维 的集合区，它接受来自脊髓、皮层基底带和小脑的 投射。
❖ B．前庭脊髓束：来源于前庭核的纤维投射到眼外 肌的脊髓，同时还接受来自小脑、网状结构、皮层 视中枢等投身纤维，成为控制眼肌运动的重要中枢。
❖ 面枕叶皮质受损的患者，不能描述物体大小， 形状或位置，但能够伸手去捡起它，行走时能够跨 过这些物体或围着它转圈。
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生理心理学
26
第三节 运动的脑机制
❖ 二、脑干对运动的控制 ❖ 脑干在运动控制中是最低级脊髓以上的中
枢。 ❖ 1、脊侧束又称锥体束：起源于大脑皮层，经

运动技能学习与控制知到章节答案智慧树2023年牡丹江师范学院

运动技能学习与控制知到章节答案智慧树2023年牡丹江师范学院

运动技能学习与控制知到章节测试答案智慧树2023年最新牡丹江师范学院第一章测试1.下列哪些动作技能属于开放性动作技能？（）参考答案:拳击2.下列哪项动作技能属于系列动作技能？（）参考答案:武术的套路3.动作发展的主要指人的机体生长发育和（）的交互作用所反映出的动作行为的变化。

参考答案:环境4.下列哪些是影响动作技能的动作任务要素？（）参考答案:连续性动作技能5.反应时包括（）。

参考答案:简单反应时;辨别反应时;选择反应时6.动作技能研究之父是（）。

参考答案:弗兰克林·M·亨利7.动作技能的共有特征包括（）。

参考答案:动作的可修正性;动作的一致性;动作的等效性;动作的变异性8.在运动技能的测量中，属于动力学指标的是（）。

参考答案:拉力计;压力片;测力台9.在运动技能的测量中，属于生理学指标的是（）。

参考答案:脑电;肌电10.影响动作技能的个人因素包括（）。

参考答案:视觉型学员第二章测试1.羽毛球比赛中，通过观察对手的肘关节位置判断他的击球方向，这属于以下哪个阶段。

（）参考答案:刺激识别阶段2.根据海克定律的描述，随着刺激数量的增加，反应时间也会一直提高。

（）参考答案:错3.根据动作的复杂程度与启动时间的关系，判断下列哪个动作技能的启动时间最长（）。

参考答案:网球的发球4.根据西蒙效应，下列哪些反应时间最短（）。

参考答案:左手敲击左侧的气球;左脚踩左侧的气球5.下列哪些方法属于知觉预测的训练方法（）参考答案:录像模拟;虚拟仿真;VR技术6.优秀运动在刺激识别阶段、反应选择阶段、反应编程阶段都要好于普通人（）。

参考答案:错7.在篮球场上，利用假动作诱骗对手，利用的是（）动作科学原理。

参考答案:海克定律8.优秀运动的视觉搜索策略更简单、更高效（）。

参考答案:对9.知觉预判通常包括哪些。

（）参考答案:空间预判;时间预判10.在击剑比赛中，乙方队员必须尽快对甲方刺过来的剑进行分析判断，并决定如何应对，比如侧身、退让或者格挡反击等，这属于反应选择阶段。

第8章 电力拖动自动控制系统 运动控制系统(第5版)阮毅

第8章 电力拖动自动控制系统 运动控制系统(第5版)阮毅
调制度M 是控制变量，式(8-9)可以 当作串级调速系统中异步电动机机械 特性的间接表达式 。
反映了机械特性的线性段。
串级系统调速原理
降低调制度M ，按式（8-8）将提高逆变 器的输入电压 ，在动态中首先反映的是减 少电流 Id的，使电磁转矩减小，迫使电动 机转速降低，实现调速。与此同时，转差 率s增大，从而恢复 与负载电流平衡，使 串级调速系统恢复到新的稳态。
图8-1 绕线转子异步电动机转子附加电动势的原理图
有附加电动势时的转子相电流：
如图8-1所示，绕线转子异步电动机在外 接附加电动势时，转子回路的相电流表达 式
Ir
sEr0 Eadd Rr 2 (sX r0 )2
(8-3)
转子附加电动势的作用
1. Er 与 Eadd 同相
当 Eadd ，
M
3~
sPm
CU1
sEr0
T1 CU 2
图8-3 转子电路连接可馈出或馈入电功率的双PWM交-直-交变频器
8.2 绕线转子异步电机转子变频控制的四种基本 工况
本节摘要
电机在次同步转速下作电动运行 电机在超同步转速下作电动运行 电机在超同步转速下作发电运行 电机在次同步转速下作发电运行
Pm
(1 s)P m
(d )
T e
sPm
CU
(1 s)Pm
10
(a)
sPm
CU Te
图8-4 绕线型异步电动机在转子附加电动势时的工况及其功率流程 a)次同步速电动状态 c)超同步速发电状态 b)超同步速电动状态 d)次同步速发电状态 CU——功率变换单元
1. 电机在次同步转速下作电动运行
Ud0 Ui0 Id R 整流电压输出

科威自控运动控制器 HM系列参考手册说明书

科威自控运动控制器 HM系列参考手册说明书

黄石市科威自控有限公司资料编号：20210901-V14第一章安全注意事项 (1)第二章运动控制器选型 (3)2.1主要功能 (3)2.2型号说明 (4)第三章运动控制器安装与尺寸 (5)3.1运动控制器安装 (5)3.1.1安装场所 (5)3.1.2环境条件 (5)3.1.3安装方向与间隔 (5)3.2运动控制器尺寸 (6)第四章运动控制器接口 (7)4.1电源配线 (7)4.2状态识别 (8)4.3开关量输入 (8)4.4开关量输出 (9)第五章PLC 功能 (11)5.1软元件介绍 (11)5.1.1输入输出继电器[X],[Y] (12)5.1.2辅助继电器[M] (13)5.1.3状态继电器[S] (14)5.1.4定时器[T] (15)5.1.5计数器[C] (17)5.1.6数据寄存器[D] (22)5.1.7扩展寄存器[R] (24)5.1.8变址寄存器[V],[Z] (25)5.1.9标记指针[P],[I] (26)5.1.10常数[K],[H] (28)5.1.11掉电保护 (28)5.2基本逻辑指令 (28)5.2.1[LD],[LDI],[OUT]指令 (30)5.2.2[AND],[ANI]指令 (31)5.2.3[OR],[ORI]指令 (32)5.2.4[LDP],[LDF],[ANDP],[ANDF],[ORP],[ORF]指令 (33)5.2.5[ORB]指令 (34)5.2.6[ANB]指令 (35)5.2.7[MPS],[MRD],[MPP]指令 (36)5.2.8[MC],[MCR]指令 (39)5.2.9[INV]指令 (41)5.2.10[ALT]指令 (42)5.2.11[PLS],[PLF]指令 (43)目录5.2.13对应计数器软元件C的[OUT],[RST]指令 (45)5.2.14[NOP],[END]指令 (46)5.2.15编程注意事项 (47)5.3步进顺控指令 (48)5.3.1[STL],[RET]指令 (48)5.3.2分支与汇合 (49)5.3.3循环与跳转 (50)5.3.4步进指令应用示例 (50)5.4常规功能指令 (52)5.4.1条件跳转[CJ] (54)5.4.2子程序调用[CALL]/子程序返回[SRET] (56)5.4.3主程序结束[FEND] (57)5.4.4循环范围开始[FOR]/循环范围结束[NEXT] (58)5.4.5监视定时器[WDT] (60)5.4.6开始比较[LD□] (61)5.4.7并联比较[OR□] (62)5.4.8串联比较[AND□] (63)5.4.9数据比较[CMP] (64)5.4.10区域比较[ZCP] (65)5.4.11传送[MOV] (66)5.4.12成批传送[BMOV] (68)5.4.13多点传送[FMOV] (70)5.4.14高低字节交换[SWAP] (72)5.4.15两个数据交换[XCH] (73)5.4.16批次复位[ZRST] (74)5.4.17反向传送[CML] (76)5.4.18加法[ADD] (77)5.4.19减法[SUB] (78)5.4.20乘法[MUL] (79)5.4.21除法[DIV] (80)5.4.22加1[INC],减1[DEC] (82)5.4.23求平均值[MEAN] (83)5.4.24逻辑与[WAND],逻辑或[WOR],逻辑异或[WXOR] (84)5.4.25求负[NEG] (87)5.4.26开方[SQR] (89)5.4.27循环左移[ROL],循环右移[ROR] (90)5.4.28带进位循环左移[RCL],带进位循环右移[RCR] (92)5.4.29位左移[SFTL],位右移[SFTR] (94)5.4.30字左移[WSFL],字右移[WSFR] (96)5.4.31移位读出[SFRD] (99)5.4.32移位写入[SFWR] (100)5.4.33整型转浮点[FLT] (101)5.4.34浮点转整型[INT] (102)5.4.36二进制转BCD[BCD] (104)5.4.37十六进制转ASCII[ASCI] (105)5.4.38ASCII转十六进制[HEX] (106)5.4.39浮点比较[ECMP] (107)5.4.40浮点区域比较[EZCP] (108)5.4.41浮点加法[EADD] (109)5.4.42浮点减法[ESUB] (110)5.4.43浮点乘法[EMUL] (111)5.4.44浮点除法[EDIV] (112)5.4.45浮点十进制转浮点二进制[EBIN] (113)5.4.46浮点二进制转浮点十进制[EBCD] (114)5.4.47浮点开方[ESQR] (116)5.4.48浮点SIN运算[SIN] (117)5.4.49浮点COS运算[COS] (118)5.4.50浮点TAN运算[TAN] (119)5.4.51浮点ASIN运算[ASIN] (120)5.4.52浮点ACOS运算[ACOS] (121)5.4.53浮点ATAN运算[ATAN] (122)5.4.54浮点RAD运算[RAD] (123)5.4.55浮点DEG运算[DEG] (124)5.4.56输入输出刷新[REF] (125)5.4.57PID控制[PID] (127)5.5中断系统 (130)5.5.1中断资源介绍 (130)5.5.2中断执行流程 (130)5.5.3中断指令[EI],[IRET],[DI] (132)5.5.4中断嵌套 (133)5.5.5定时器中断 (134)5.5.6外部输入中断 (135)5.5.7系统软中断 (136)5.5.8高级中断 (137)5.6虚拟示波器 (141)5.6.1触发方式 (141)5.6.2触发单元 (142)5.6.3触发门限 (142)5.6.4采样周期 (142)5.6.5采样点数 (142)5.6.6记录起始寄存器序号 (143)5.6.7记录区间起始寄存器序号 (144)5.6.8记录区间终止寄存器序号 (144)5.6.9示波器状态设置/显示 (145)5.6.10当前采样点 (145)5.6.11通道工作模式 (145)5.7特殊辅助继电器[M],特殊数据寄存器[D] (147)5.7.1特殊辅助继电器[M]功能一览表 (147)5.7.2特殊辅助寄存器[D]功能一览表 (154)第六章通信功能 (161)6.1通信原理 (161)6.1.1通信方式 (161)6.1.2网络系统结构 (162)6.2串口初始化[UINIT] (164)6.3计算机链接协议 (166)6.3.1通信格式 (166)6.3.2任务调度配置 (169)6.3.3通信示例 (171)6.4MODBUS协议 (173)6.4.1通信格式 (173)6.4.2软元件通信地址 (174)6.4.3MODBUS指令 (174)6.4.4通信示例 (184)6.5自由协议 (185)6.5.1任务调度配置 (185)6.5.2自由协议指令 (187)6.5.3通信示例 (189)6.6其他协议 (191)第七章扩展模块 (192)7.1扩展寄存器 (192)7.2模拟量模块 (193)7.2.1模块规格 (193)7.2.2模块读写控制 (195)7.2.3输入模拟量 (196)7.2.4输出模拟量 (196)7.3开关量模块 (198)7.3.1模块规格 (198)7.3.2模块读写控制 (200)第八章运动控制 (201)8.1运动控制指令 (201)8.2运动轴对象 (202)8.2.1运动轴定义 (202)8.2.2运动输入轴参数配置 (203)8.2.3运动输出轴参数配置 (204)8.3单轴基本运动 (217)8.3.1回原点[HOME] (218)8.3.2点动[JOG] (221)8.3.3定位[PSOUT] (225)8.3.4制表[PTAB] (227)8.3.6插补[IPL] (238)8.3.7定速定长输出[DPLSY] (240)8.3.8加减速定长输出[DPLSR] (242)8.3.9相对定位[DDRVI] (244)8.3.10绝对定位[DDRVA] (246)8.3.11中断定位[DDVIT] (248)8.3.12变速输出[DPLSV] (250)8.3.13高速读出[DHMOV] (252)8.3.14高速比较置位[DHSCS] (253)8.3.15高速比较复位[DHSCR] (255)8.3.16高速区间比较[DHSZ] (257)8.3.17高速表格比较输出[DHSCT] (259)8.4单轴关联运动 (261)8.4.1电子齿轮[GEAR] (261)8.4.2电子凸轮[CAM] (264)8.4.3追剪正程/滚切制表[PCTAB] (283)8.4.4追剪返程制表[PBTAB] (289)安全警告和标识第一章安全注意事项警告标识含义该标识表示若操作错误则可能发生“死亡或重伤”该标识表示若操作错误则可能发生“人身伤害或财产损害”安全标识含义该图形表示“不可实施”的内容该图形表示“必须实施”的内容切勿在有水的地方、存在腐蚀性、引火性气体的环境内以及可燃物旁使用，容易发生火灾不要在振动和冲击激烈的地方使用不要用湿手进行接线和设备操作切勿将手伸入运动控制器内部不要使导线受到损伤或承受过大的外力、重压、受夹切勿用裸手检查伺服接线故障，容易引发触电应在尘埃较少，不会接触到油、水的地方放置请进行正确的接线，否则可能发生火灾或故障导线应连接好，通电部位须通过绝缘套做到绝缘运动控制器必须实际接地外部应设置紧急停止电路，以确保紧急时可及时地停止运转、切断电源运动控制器的移动、接线、检查等要在切断电源并确保放电结束后没有触电危险的前提下进行必须设置过电流保护装置、漏电断路器、温度防护装置以及紧急停止装置安全注意事项不要在运动控制器上放置重物不要使运动控制器受到较强的冲击不要频繁地开、关主电源不要对运动控制器进行长时间极限情况测试切勿自行改造、分解、修理严格按照正确的安装方法安装运动控制器确保运动控制器在规定的温度和湿度范围内运行发生故障时请清除故障、确保安全后再重新运行运动控制器发生故障时请切断电源第二章运动控制器选型2.1主要功能●掉电数据保存掉电保存数据功能，运动控制器可以在断电时自动保存用户数据。

运动技能学习与控制（作业）解析

运动技能学习与控制（作业）解析

第一章1.简述运动技能的四个特征（1）指向目标，即动作技能都有操作目标；（2）动作技能的操作具有随意性；（3）动作技能需要身体、头、和/或肢体的运动来实现任务目标；（4）为了实现技能的操作目标，需要对动作技能进行学习或再学习；2.在金泰尔的分类法中，动作技能分类的两个纬度分别是什么？（1）操作的环境背景特征：①调节条件②尝试间变化（2）表征技能的动作功能：①身体定向②操纵3.在金泰尔的分类系统中调节条件是指什么？调节条件是指技能操作中必然存在并影响操作者运动特征的环境背景。

第二章1.什么是操作结果测量、操作过程测量？两者的差异？根据两者测量的方法举出三至四个运动教学中运动技能测量的例子。

（1）操作结果测量：指为了说明动作技能操作结果而进行测量。

（2）操作过程测量：为了说明在动作操作过程中运动控制系统某些方面的操作状态而进行的一种动作技能操作测量。

差异：①操作结果测量没有提供产生操作结果前肢体或身体行为的任何信息；②没有关于运动过程中参与工作的肌肉系统的活动信息；举例：操作结果测量：①一英里跑或打一个字所用的时间；②从发令枪响到起跑动作开始的时间；③垂直纵跳的高度；操作过程测量：①动作过程中肢体经过的高度；②动作过程中肢体运动速度；③运动中加速或减速的模式；2.简述简单反应时、选择反应时和辨别反应时及区别。

（1）简单反应时：指测试情景中只包含单一刺激并要求被试者做出单一反应动作，这时所测的反应时称为简单反应时。

（2）选择反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，每个信号需要特定的反应形式，这时测得的反应时为选择反应时。

（3）辨别反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，但被试者只需对其中的一个做出反应，对其他信号不做反应，这时测得的反应时为辨别反应时。

区别：①从刺激信号的数量来判断是不是简单反应时；②从做出的反应的信号数量来判断是不是辨别反应时。

3.将反应时分段的含义是什么？（1）在刺激信号发出和肌肉活动开始之间存在一个时间间隔，这个间隔便是反应时的第一部分，称为前动作时（pre-motor time）；（2）第二部分是从肌肉活动增加到外显肢体动作真正开始之间的时距，称为动作时（motor time）。

运动控制_精品文档


腰椎-骨盆旋转运动控制测试
• 闭链 • 仰卧位：屈髋屈膝单腿桥式伸展 • 站立位：双膝摆动 • 站立位：胸椎旋转 • 站立位：侧屈 • 站立位：侧方滑动
髋关节运动控制损伤和测试
•髋内旋：单腿膝微屈-抬起和放下 单腿膝微屈-交替躯干旋转
•髋外旋：单腿膝微屈-交替躯干旋转 •髋屈曲：单腿膝微屈-抬起和放下
Hastrings L side √ × —Sitting forward lean √ × —Standing doubble knee swing √ ×
• At the Gym 4times / week (as part of warm up &cooldown )
—Crooklying single leg bridge extension —External Oblique L+internal Oblique R √ ×
Low Back Pain Case
• Chosen exersices
• Everyday min 3 times 2 minutes/exercise
—Passive (towed)&active posture correction √ × —Sup.Mult +Spinalis√ × —Sitting bilateral / unilateral knee extension √ ×
• 稳定肌：慢纤维、长时间、低负荷（小肌 肉）
• 动作肌：快肌、高负荷、高速、耐力差， 不易控制（大肌肉）
训练的要点
•患者主动参与（认知、注意力集中） •起始位：中立位 •仅在能够控制的范围内进行运动 •质量优先，慢速，低负荷的重复运动 •持续练习直至熟悉和自然 •重获对以下几点的感知

dmc1000软件手册

第 1 页 共 53 页第一章 概述本手册主要是向你介绍DMC1000运动控制卡软件方面的内容，共分为八章；第一章为概述；第二章介绍驱动软件的安装；第二章介绍测试软件<Moton1000>的安装和使用；第四章介绍运动函数在windows下的调用；第五章为运动函数列表；第六章函数详解；第七章将向你介绍使用DMC1000控制卡的编程技术与技巧；第八章向你介在VB和VC两种编译下的一个编程实例（附源代码）；附录A为DMC1000控制卡在使用过程中，经常遇到的一些问题及其解决方法。

从第二章到第八章，我们将从安装使用，直到如何进行编写程式，逐个环节地进行了介绍。

即使你是一位新手，也不必因为没有使用过这dmc1000控制卡而束手无策。

只要你按这个手册的介绍，逐步进行，便可收到事半功倍的效果。

我们为DMC1000控制卡提供了三类配套软件，其一是：测试软件（Motion1000）；其二是：DMC1000控制卡的驱动软件；其三是：运动函数库；所有这些软件都被放置在随板卡符送的光盘的相应目录中。

第二章 驱动软件的安装DMC1000运动控制卡在windows环境下使用，必须安装驱动软件，下面是向你介绍DMC1000运动控制卡驱动软件的安装方法。

2.1 在WIN 9.x/WIN 2000 环境下，驱动软件的安装 下面以WIN 98为例，介绍驱动软件的安装。

首先将电脑的电源关掉，将DMC1000控制卡插入PCI插槽，然第 2 页 共 53 页后开机，将出现如下图所示的界面：单击下一步，进入下图所示的界面：如上图所示，再单击下一步，则进入下面的界面：第 3 页 共 53 页在这里，假设G 盘为光盘，按上图输入“g:\dmc1000\windows 9.x\driver ”路径，或者选择“浏览”来寻找该路径，然后单击一步。

（通常DMC1000控制卡的驱动程式被放置在配套光盘的该目录下）第 4 页 共 53 页如上图所示，选择“下一步”，即可完成驱动程式的安装。

运动控制系统专业选修课教学大纲

《运动控制系统》课程教学大纲Motion Control Systems适用于四年制本科电气工程及其自动化专业学分：2.5 总学时：40 理论学时：36 实验/实践学时：4 /0一、课程作用与目的本课程（运动控制系统）是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课，在学生学习过多门专业基础课的基础上开设，是对电气工程及其自动化本科阶段所学知识的总结和提高。

课程涵盖知识的内容多，范围广，难度大，实用性强，能够培养学生对知识融会贯通的能力，提高学生综合应用理论知识解决实际问题的能力。

二、课程基本要求1. 第一篇（直流调速系统）重点在于掌握以直流电动机为对象组成的运动控制系统，包括单闭环调速系统、多环调速系统、可逆调速系统和直流脉宽调速系统的基本组成和控制规律、静态、动态性能分析及工程设计方法；2. 第二篇（交流调速系统）重点在于掌握以交流电动机为对象组成的运动控制系统，包括调压调速系统、串级调速系统和变频调速系统的基本组成、工作原理和性能特点及系统设计方法；并了解国内国际自动控制领域的前沿科技。

三、教材及主要参考书1. 使用教材《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》（第四版），机械工业出版社，阮毅.2010.2. 参考书[1]李宁.运动控制系统. 北京:高等教育出版社,2004[2]宋书中. 交流调速系统. 北京:机械工业出版社,2002[4]王成元. 现代电机控制技术. 北京:机械工业出版社,2009四、教学内容第一章绪论主要内容：运动控制系统的组成，运动控制系统的历史与发展，转矩控制规律，生产机械的负载转矩特性。

重点和难点：转矩控制规律。

第二章转速反馈控制的直流调速系统主要内容：直流调速的基本类型，直流调速系统用的可控直流电源，反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计，动态分析和设计，比例积分控制规律和无静差调速系统。

重点和难点：掌握反馈控制系统的稳态和动态分析与设计。

第三章转速、电流反馈控制的直流调速系统主要内容：双闭环直流调速系统的组成，静特性，数学模型和动态性能分析，调节器1的工程设计方法，按工程设计方法设计双闭环系统调节器，按离散控制系统设计数字控制器。

机器人控制技术运动轨迹

图8.5 任务坐标系P, H 和 Z
(8.2)
由图8.5可知:
下面通过相对于机械手末端的变换来定义末端执行器, 我们沿着这样的表示习惯: 末端执行器的z轴指向执行任务的方向，而y轴表示手爪的开合方向，于是如图8.6所示的抓手就可描述为 图8.6 手爪变换 (8.3)
我们已经在图8.1中描述了销钉，现在再看一下带有两个孔眼的金属块H。 H的正视图如图8.7所示，借助于变换矩阵HRi（i＝1、2，是孔眼的序号）来描述它的特征。
按照上述描述，机械手的位置由Z来确定，任务的执行就是改变抓手的位置。现在利用下列符号来描述任务的变化: P 销钉在基坐标中的位置； H 带有两孔眼的金属块在基坐标中的位置； H HRi 金属块上第i个孔相对H坐标系的位置； P PG 抓取销钉的抓手相对于销钉的位置； P PA 抓手接近销钉； P PD 抓手提起销钉； HR PHA 销钉接近第i个孔眼； HR PCH 销钉接触孔眼； HR PAL 销钉开始插入； HR PN 插入后的销钉。
z
规定机械手末端执行器（手爪）的一系列位置Pn(见图8.3)，就能把这一任务描述为相应于这些编号位置的机械手运动和动作的序列。
图8.3 末端执行器的位置
MOVE P1 接近销钉 MOVE P2 移动到销钉的位置 GRASP 抓住销钉 MOVE P3 垂直提起销钉 MOVE P4 按一定角度接近孔眼 MOVE P5 接触到孔眼时停止 MOVE P6 调整销钉的位置 MOVE P7 插入销钉 RELEASE 松开销钉 MOVE P8 离开
现在，任务可由一系列变换式来描述，由此解出机械手的控制输入T6 ，这些变换式如下: P1: Z T6 E = P PA 接近销钉 P2: Z T6 E = P PG 到达抓取销钉的位置 GRASP 抓取销钉 P3: Z T6 E = P PD PG 提起销钉 P4: Z T6 E = H HRi PHA PG 接近第i个孔眼 P5: Z T6 E = H HRi PCH PG 接触第i个孔眼 P6: Z T6 E = H HRi PAL PG 插入销钉 P7: Z T6 E = H HRi PN PG 插入完成 RELEASE 松开手爪 P8: ZT6E = H HRi PN PA 回到起
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设电容器套管带料的送进速度为V， 设电容器套管带料的送进速度为 ，对应的交流伺服放大器所 需接收的脉冲的频率为f， 需接收的脉冲的频率为 ，则
L n = V f
niV f = L
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003
设电子齿轮比CMX/CDV=56，单位进料长度1mm，则可计算 ，单位进料长度 设电子齿轮比 ， 出需向伺服放大器发送脉冲数为149。 。 出需向伺服放大器发送脉冲数为 单位送进速度1mm/s，则需向伺服放大器发送脉冲的频率为 单位送进速度 ， 149脉冲 秒。 脉冲/秒 脉冲 8.1.1 基于 基于FX1N系列 系列PLC的位置伺服运动控制系统 系列 的位置伺服运动控制系统 1 硬件设计 三菱FX1N系列 系列PLC可通过内置相对位置控制指令（DRVI） 可通过内置相对位置控制指令（ 三菱 系列 可通过内置相对位置控制指令 ） 独立控制二轴的运动，其输出脉冲串仅能指定输出继电器 或 ， 独立控制二轴的运动，其输出脉冲串仅能指定输出继电器Y0或Y1， 将脉冲串发送给伺服放大器，即可对伺服电机进行定位控制。 将脉冲串发送给伺服放大器，即可对伺服电机进行定位控制。
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8.2 X-Y二维坐标仪 二维坐标仪
以运动控制板卡为上位机， 以运动控制板卡为上位机，驱动单元及电机为松下交流伺服电 机及其驱动器。 机及其驱动器。 采用永磁同步电机（ 采用永磁同步电机（PMSM）作为执行部件，其伺服系统采 ）作为执行部件， 用位置控制方式。 用位置控制方式。 运动控制板卡进行运动轨迹的规划和脉冲发送， 运动控制板卡进行运动轨迹的规划和脉冲发送，实现运动控制 功能。 功能。 坐标仪是一种适合于研究现代伺服控制、定位控制、数控插补、 坐标仪是一种适合于研究现代伺服控制、定位控制、数控插补、 先进制造的开放式结构教学实验装置。 先进制造的开放式结构教学实验装置。
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8.1.2 基于 基于FX2N系列 系列PLC的位置伺服运动控制系统 系列 的位置伺服运动控制系统 1 硬件设计 对于FX2N系列 对于 系列PLC，本身不具备内置定位指令，但可通过 ，本身不具备内置定位指令， 系列 FROM/TO指令与其扩展单元 指令与其扩展单元FX2N—1PG脉冲输出模块进行数据 指令与其扩展单元 脉冲输出模块进行数据 交换，向伺服放大器发送指定数量的脉冲串，最高频率为 交换，向伺服放大器发送指定数量的脉冲串，最高频率为100K。 。 一台FX2N系列的 系列的PLC可以连接多达 个FX2N—1PG脉冲输出模块， 可以连接多达8个 脉冲输出模块， 一台 系列的 可以连接多达 脉冲输出模块 可实现8轴的运动控制。 可实现 轴的运动控制。 轴的运动控制 其中PLC的输入继电器 用于控制电机停止，X1用于控制电 其中 的输入继电器X0用于控制电机停止， 用于控制电 的输入继电器 用于控制电机停止 机正向启动， 用于控制电机反向启动 脉冲输出模块的FP输出 用于控制电机反向启动， 机正向启动，X2用于控制电机反向启动，脉冲输出模块的 输出 前向脉冲，伺服放大器 接口 接口CN1A的PP/NP分别用于接收正反向 前向脉冲，伺服放大器I/O接口 的 分别用于接收正反向 脉冲。 脉冲。
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位置控制模式接线 编码器为2500脉冲 转脉冲增量型，伺服控制模式采用位置控制 编码器为 脉冲/转脉冲增量型， 脉冲 转脉冲增量型
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部分管脚及信号功能
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设电容器套管带料的送进长度为L， 设电容器套管带料的送进长度为 ，对应的交流伺服放大器所 需接收的脉冲数为n， 需接收的脉冲数为 ，则
niCMX / CDV L= i I iπ D Pt
Li Pt n= π D i I iCMX / CDV
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8.2.1 X-Y二维坐标仪的硬件结构 二维坐标仪的硬件结构 实现X-Y二维坐标仪的位置伺服控制硬件结构基本配置如下： 二维坐标仪的位置伺服控制硬件结构基本配置如下： 实现 二维坐标仪的位置伺服控制硬件结构基本配置如下 带有PCI总线的 机、ADT8502两轴运动控制卡、PMSM及其驱动 带有 总线的PC机 两轴运动控制卡、 及其驱动 总线的 两轴运动控制卡 器（电机型号：MSMA022A1G，驱动器型号：MSDA023A1A）。 电机型号： ，驱动器型号： ）。 PC机与运动控制卡之间的通讯格式为标准G代码指令 PC机与运动控制卡之间的通讯格式为标准G代码指令，由运动 机与运动控制卡之间的通讯格式为标准 代码指令， 控制卡内部做相应的信号处理和运算后， 控制卡内部做相应的信号处理和运算后，给伺服驱动器发出一定频 率的脉冲和方向指令。 率的脉冲和方向指令。伺服驱动器对运动控制卡发来的位置指令信 号经过PID等控制运算后输出三相交变的交流电流，产生马达力矩 等控制运算后输出三相交变的交流电流， 号经过 等控制运算后输出三相交变的交流电流 使电机运转。 使电机运转。
第8章交流伺服运动控制系统的典型案例分析 章交流伺服运动控制系统的典型案例分析 8.1 基于 基于PLC的运动控制系统 的运动控制系统
以铝电解电容器生产制造过程中的一道关键工序—电容器套管 以铝电解电容器生产制造过程中的一道关键工序 电容器套管 自动烫印裁切为例，该工序要求电容器套管间歇性定长送进， 自动烫印裁切为例，该工序要求电容器套管间歇性定长送进，完成 自动烫印及切断。 自动烫印及切断。
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交流伺服放大器选用三菱公司的MR-J2S-40A，属于通用交流 ， 交流伺服放大器选用三菱公司的 伺服系统系列，具有位置控制、速度控制和转矩控制 种模式 种模式。 伺服系统系列，具有位置控制、速度控制和转矩控制3种模式。 采用位置控制模式，通过最大 采用位置控制模式，通过最大200Kbps的高速脉冲串控制电机 的高速脉冲串控制电机 的速度和位置。 的速度和位置。 电子齿轮比设定范围为1/50〈CMX/CDV〈500，用来对接收的 〈 电子齿轮比设定范围为 〈 ， 脉冲串放大或缩小一定的倍数。 脉冲串放大或缩小一定的倍数。 交流伺服电机选用三菱公司的HC-KFS-43，其编码器的分辨 ， 交流伺服电机选用三菱公司的 脉冲/转 具有很高的控制精度。 率Pt=131072脉冲 转，具有很高的控制精度。 脉冲 伺服电机的运动决定于接收的脉冲串，脉冲数决定了角位移， 伺服电机的运动决定于接收的脉冲串，脉冲数决定了角位移， 频率决定了速度。 频率决定了速度。 机械减速器的传动比i=1/10，主动滚轮的直径D=50mm。 ，主动滚轮的直径 机械减速器的传动比 。
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PLC选用 选用FX1N-60MT，其中PLC的输入继电器 用于控制电 ，其中 的输入继电器X0用于控制电 选用 的输入继电器 机停止， 用于控制电机正向启动 用于控制电机正向启动， 用于控制电机反向启动 用于控制电机反向启动， 机停止，X1用于控制电机正向启动，X2用于控制电机反向启动， 输出继电器Y1用于输出脉冲串，输出继电器 输出继电器 用于输出脉冲串，输出继电器Y15用于控制电机的旋 用于输出脉冲串 用于控制电机的旋 转方向，伺服放大器 接口 接口CN1A的PP/NP分别用于接收正反向脉 转方向，伺服放大器I/O接口 的 分别用于接收正反向脉 冲。
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2、程序编制 、 PLC输出脉冲数为 输出脉冲数为-32768—+32767（16位指令）或-999999— 位指令） 输出脉冲数为 （ 位指令 +999999（32位指令），输出脉冲频率为 （ 位指令），输出脉冲频率为 位指令），输出脉冲频率为10Hz—32767Hz（16位指 （ 位指 位指令）， 令）或10Hz—100000Hz（32位指令），控制程序的脉冲数量和频 （ 位指令），控制程序的脉冲数量和频 率必须在此范围内，否则需调整伺服放大器的电子齿轮比。 率必须在此范围内，否则需调整伺服放大器的电子齿轮比。 数据寄存器D101用来存储送进长度 ，L=100mm， 用来存储送进长度L， 数据寄存器 用来存储送进长度 ， 数据寄存器D201用来存储送进速度 ，V=100mm/s， 用来存储送进速度V， 数据寄存器 用来存储送进速度 ， 定时器T0用来设定送进间歇时间， 定时器 用来设定送进间歇时间，T0=2s。 用来设定送进间歇时间 。
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非熔丝断路器用来保护电源线，过电流切断电路。 非熔丝断路器用来保护电源线，过电流切断电路。 噪声滤波器起防止外部杂波进入电源线的作用， 噪声滤波器起防止外部杂波进入电源线的作用，并可以减轻电 机产生的杂波对外界的干扰。 机产生的杂波对外界的干扰。 磁力接触器的作用是接通/断开电机的主电源。 磁力接触器的作用是接通 断开电机的主电源。 断开电机的主电源 电抗器是为了减少主电源中的谐波。 电抗器是为了减少主电源中的谐波。
位置伺服控制的调整 位置伺服控制系统是一个具有电流环、 位置伺服控制系统是一个具有电流环、速度环和位置环的高性 能伺服系统。 能伺服系统。 通过实时自动增益调整、常规自动增益调整、 通过实时自动增益调整、常规自动增益调整、适配增益调整和 手动增益调整来调整系统中各环节的增益， 手动增益调整来调整系统中各环节的增益，以实现良好的伺服 控制功能。 控制功能。