ניו-טק מגזין | יוני 2018

MOTION CONTROL מוסף מיוחד

כיצד בקרת תנועה מגדירה את עיצוב המערכת - סקירה מנקודת מבט הנדסית

TRINAMIC

ל

במקביל, מנועים אלה הופכים לקטנים יותר, חזקים יותר ויעילים יותר, וזאת בעוד הציפיות לגבי איכות פונקציות בקרת התנועה עולות. כיום, משימות העיבוד כוללות הפכו לכבדות יותר ומורכבות יותר משהיו בעבר, ממספר סיבות. כיום קיימים כבר אלגוריתמים מורכבים לבקרת תנועה ומנועים, אך ניתן להשתמש בהם רק ביישומים יקרים, וזאת בשל חוסר במיקרו- בקריםקטנים וחזקים. כיום, אלה אלגוריתמים הולכים והופכים למיינסטרים, והשימוש בהם במערכות קטנות מוטמעות הופך לריאלי. בנוסף, בשל השילוב הגובר של בקרת תנועה, זו הפכה למשימת עיבוד משני. המהנדסים כיום חייבים להתמקד בעיקר ביישומים שלהם, כך שמשימות העיבוד העיקריות שלהם הן ברמת היישום, לדוגמה זיהוי תמונות, מחשוב חזותי, הצפנה / פענוח ואינטליגנציה מלאכותית. מורכבות עיבוד נוספת נובעת גם מהעובדה שהתקשורת כיום כוללת ערוצי בקרה ומשוב, וכן ממשקי תקשורת ברמה נמוכה, רוחב פס ). כמו כן, מימוש bus גבוה ואפיקי תקשורת ( סינכרוניות, התנהגות בזמן אמת וזמני תגובה מהירים הפכו לדרישות חובה בסינכרון צירים מרובים.

מרות שלעיתים נדמה שהכל הופך לדיגיטלי, השליטה פיזית בעולם

מהי בקרת תנועה? בקרת תנועה היא חלק מהאוטומציה המטפל בהיבטים של קינמטיקה ואלקטרומכניים במכונות באופן מכוון ומבוקר. המרכיבים העיקריים של מערכת בקרת תנועה הם הבקר ומגבר הכוח, או שלב הדרייבר. משימות בקרת תנועה טיפוסיות כוללות יצירת פרופיל מהירות ופעולת לולאה micro - stepping רמפה / תנועה, סגורה. אולם כיום בקרת תנועה פירושה יותר מאשר שליטה בלבד: המשמעות הינה גם תכנון תנועה של יותר מציר אחד, או החלטה בנוגע לכל התנועות המובחנות אשר יקבעו את אופן התנועה של אובייקטים בממדים מרובים לאורך זמן. בקרת תנועה כבר אינה רק פריט לסימון ברשימת העיצוב והתכנון, וזאת מכמה סיבות. האחת היא כי האלגוריתמים המשמשים להטמעה השתנו, וגם הם הופכים ליותר מורכבים. ככל שרמת האוטומטיזציה ממשיכה לעלות, שינוי נוסף שחל הוא העלייה הדרמטית במספר המנועים החשמליים שנעשה בהם שימוש גובר ביותר ויותר יישומים וסביבות הפעלה שונות, מה שמעלה את הדרישות בכל הנוגע לדינמיקה, רמה נמוכה של פליטות רעש ויעילות אנרגטית.

האמיתי אינה הולכת להיעלם בקרוב. המגמה של להפוך את כל ההיבטים של הסביבה האנושית לאוטומטיים גרמה לשימוש מאסיבי במערכות בקרת תנועה. לבקרת תנועה תפקיד מרכזי בחיבור בין העולם הפיזי לזה הדיגיטלי, על ידי תרגום נתונים דיגיטליים לתנועה פיזית. בעוד שאוטומטיזציה ורובוטיקה חודרות ליישומים המיועדים לצרכנים, כמו גם אלה ליישומים תעשייתיים, בקרי תנועה וכונני מנוע חודרים לתחומים שבהם מעולם לא היה צורך קודם לכן, ומנועים חשמליים קטנים הפכו לנוכחים בכל מקום. מפתחי מוצרים צריכים להתמודד עם מערכות שהופכות למורכבות יותר ויותר, ואינם יכולים כיום להיות מומחים בכל תחומי ההנדסה הנדרשים לבניית מערכות המשנה. בקרת תנועה הוא אחד מאותם תחומי מפתח של ידע. עם זאת, הידע לשאול את השאלות הנכונות לפני בחירת מכשיר להטמעת בקרת תנועה בעיצוב אינו תמיד אינטואיטיבי. אנו משתמשים בייצור הדפסה בתלת מימד / שולחן עבודה דיגיטלי כדוגמה מהעולם האמיתי לאופן שבו בקרת תנועה משפיעה על יישום.

New-Tech Magazine l 50