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PMAC卡是功能非常強大的運動控制卡，但是網(wǎng)上PMAC的教程很少，僅有的幾個教程還是官網(wǎng)培訓(xùn)教程，羅列概念和記流水賬，最不喜歡這樣的教程。自己學(xué)習(xí)PMAC卡的時候走了許多彎路，剛好找完工作就寫一下PMAC的相關(guān)教程，看完整個系列的教程，相信對于PMAC的使用是沒有問題的，主要分為以下幾個模塊：

簡介和預(yù)備知識

PMAC硬件

PMAC下位機編程

PMAC上位機編程

PMAC簡介

PMAC基本上算是自動控制行業(yè)中功能最強大的運動控制卡了，雖然價格不菲，但是使用及其方便，功能也極其強大，怎么強大自己去搜啦，這是官網(wǎng)鏈接。

PMAC是一系列控制卡的簡稱，常用的有PMAC1、PMAC2、Turbo PMAC1、 Turbo PMAC2、UMAC、Clipper等，基本功能和使用方法是一樣的，這里我使用的是Turbo PMAC1控制卡。

在國內(nèi)PMAC有多家代理，筆者固定聯(lián)系的是蘇州均信，維修的話有北京泰道公司，北京泰道公司的官方QQ群號為190220668 ，在群里面可以提問，有各路大神和官方人員解答疑問，群共享里面也有許多資料供學(xué)習(xí)。

運動控制基礎(chǔ)

“工欲善其事，必先利其器”，在本文中還是先說一下運動控制相關(guān)理論，這里只是一些基本概念，深入了解還是要自行查看相關(guān)資料。

定義：在復(fù)雜條件下將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機械運動，實現(xiàn)機械運動精確的位置控制、速度控制、加速度(轉(zhuǎn)矩)的控制。

最簡單的運動控制系統(tǒng)

我們考慮一個最簡單的控制卡-驅(qū)動器-電機反饋運動控制系統(tǒng)

控制器：根據(jù)要求的參考輸入信號（如位移、速度、力等），產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，這里對應(yīng)PMAC控制卡。

執(zhí)行機構(gòu)：根據(jù)運動控制器發(fā)出的控制信號，產(chǎn)生操作量，作用在被控對象上，帶動被控對象產(chǎn)生相應(yīng)的運動。運動控制中執(zhí)行機構(gòu)通常由電機及其驅(qū)動器組成的，其中驅(qū)動器提供電機功率，使得電機做旋轉(zhuǎn)或直線運動。

被控對象：將被操縱的機器設(shè)備稱為被控對象。這里對應(yīng)常用旋轉(zhuǎn)電機運動模組或直線電機模組。

傳感器(反饋檢測裝置)：對被控對象的過程實際信號（如實際位移、實際速度、實際力等）進行檢測、轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)整形、放大提供給控制器，從而對被控對象構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋控制 。常用的傳感器有光電編碼器、光柵尺、測速發(fā)電機和張力/壓力控制器等。

如上圖，可以看到運動控制系統(tǒng)有反饋檢測裝置，就拿這里的運動控制系統(tǒng)來說，不使用反饋控制的運動控制系統(tǒng)就叫開環(huán)系統(tǒng)，反饋控制的是通過編碼器采集的信號來反饋的運動控制系統(tǒng)就叫半閉環(huán)控制系統(tǒng)(因為此時的被控對象的信號是間接的方式得到的)，反饋控制的是通過光柵尺采集的信號來反饋的運動控制系統(tǒng)就叫全閉環(huán)控制系統(tǒng)。

三環(huán)控制

關(guān)于三環(huán)控制，有一篇比較通俗的文章(原文鏈接)，這里截取一段，稍作修改如下：

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運動伺服一般都是三環(huán)控制系統(tǒng)，從內(nèi)到外依次是電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)，這三環(huán)一起構(gòu)成一個完整的運動控制系統(tǒng)。

1、電流環(huán)：電流環(huán)的輸入是速度環(huán)PID 調(diào)節(jié)后的輸出，我們稱為“電流環(huán)給定”，然后電流環(huán)的這個給定和“電流環(huán)的反饋”值進行比較后的差值在電流環(huán)內(nèi)做PID 調(diào)節(jié)輸出給電機，“電流環(huán)的輸出”就是電機的每相的相電流，“電流環(huán)的反饋”不是編碼器的反饋而是在驅(qū)動器內(nèi)部安裝在每相的霍爾元件（磁場感應(yīng)變?yōu)殡娏麟妷盒盘?#xff09;反饋給電流環(huán)的。
2、速度環(huán)：速度環(huán)的輸入就是位置環(huán)PID 調(diào)節(jié)后的輸出以及位置設(shè)定的前饋值，我們稱為“速度設(shè)定”，這個“速度設(shè)定”和“速度環(huán)反饋”值進行比較后的差值在速度環(huán)做PID 調(diào)節(jié)后輸出就是上面講到的“電流環(huán)的給定”。速度環(huán)的反饋來自于編碼器(光柵尺)的反饋后的值經(jīng)過“速度運算器”得到的。
3、位置環(huán)：位置環(huán)的輸入就是外部的脈沖（如在控制卡中輸入的待運動位置指令），外部的脈沖經(jīng)過平滑濾波處理和電子齒輪計算后作為“位置環(huán)的設(shè)定”，設(shè)定和來自編碼器反饋的脈沖信號經(jīng)過偏差計數(shù)器的計算后的數(shù)值在經(jīng)過位置環(huán)的PID 調(diào)節(jié)后輸出和位置給定的前饋信號的合值就構(gòu)成了上面講的速度環(huán)的給定。位置環(huán)的反饋也來自于編碼器(光柵尺)。

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在上圖中，我標(biāo)出了三環(huán)控制和運動控制系統(tǒng)基本組成的對應(yīng)關(guān)系，可以看到三環(huán)控制是把控制器、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、被控對象和反饋檢測細(xì)化了，上圖中是一種常用的伺服電機驅(qū)動模式——速度控制模式(即電機驅(qū)動器包括速度環(huán)和電流環(huán))，其他的伺服電機驅(qū)動模式包括位置控制模式、力矩控制模式等等。
還需要注意的是在每一環(huán)的控制中，我們引入了PID控制的概念。

PID控制

PID是在工業(yè)控制中經(jīng)典的控制算法，現(xiàn)在仍然被普遍的采用。 當(dāng)我們知道被控對象目標(biāo)控制值，和當(dāng)前被控對象實際測量值，那么就可以計算出實際控制差值，這就是反饋，那么拿到這個反饋要如何處理得到輸出信號給被控對象使得被控對象的實際測量值越來越接近目標(biāo)控制值呢？這時候就要有一種計算輸出信號的算法，這里就該PID工作了。 PID詳細(xì)名稱為：比例-積分-微分控制方式，是一種誤差控制算法，綜合作用可以使系統(tǒng)更加準(zhǔn)確穩(wěn)定的達到控制的期望。
關(guān)于PID算法的原理和調(diào)節(jié)策略通俗講解參見這篇文章。 如果想深入研究，參見這篇文章，英文好的好的話也可以參見wiki。
在使用PMAC完成運動控制的時候，調(diào)整PID是必不可少的一個環(huán)節(jié)，一定要對PID原理有基本了解和知道PID的調(diào)節(jié)步驟。

那么，關(guān)于PMAC學(xué)習(xí)的預(yù)備知識基本上是這么多，這里只是對一些概念簡要介紹，要深入了解的需要認(rèn)真查閱相關(guān)資料學(xué)習(xí)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的PMAC简介和预备知识的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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