Delta Computer Systems为贸易展览设计，组装和控制六自由度平台。

PEN

六自由度平台由我们的一位机械工程师使用（Solid Works）设计。铝的制造是由另一家公司完成的。最终组装在Delta Computer Systems完成。

六自由度平台使用6个小型液压缸，内置模拟反馈传感器。有6星级伺服阀。即使我们得到了很多优惠，这些也很昂贵。控制器是RMC200。 RMC200正在进行所有控制。笔记本电脑用于编程和监控。

机械工程师编写了程序，告诉平台移动速度和速度。我写了程序的一部分，将X，Y，Z，alpha，beta，gamma转换为柱面位置。我们提供了我写给客户的代码。这使编程变得容易。使用（Solid Works）可以轻松确定关节位置的位置。

https://deltamotion.com/peter/Videos/6DOF%20-%20Motion%20Profiles_Small.mp4
文件大小30 MB

数字液压

根据平台状态，依靠Solidworks给出各个液压缸的长度吗？

PEN

SolidWorks仅用于确定初始坐标系。 位置0,0,0,0,0,0位于液压缸运动范围的中间。
每个液压缸的连接点必须在3D空间中已知。 圆柱体延伸由sqrt（（x1-x0）^ 2，（y1-y0）^ 2 +（z1-z0）^ 2确定。 x1，y1，z1是气缸杆的顶端。 x0，y0，z0是圆柱底端的坐标。 运行时底部坐标是固定的。 每次下载新的x，y，z，alpha，beta，gamma数据时，必须计算顶部坐标。 这是使用第12页中的公式完成的
http://www.cs.cornell.edu/courses/cs4620/2011fa/lectures/10transformsWeb.pdf
所有计算都在RMC200内完成。
模拟反馈用于控制运动。

854619267

PEN先生您好，我最近在关注rmc控制器，我想用rmc控制器去控制设备上伺服油缸的位移。有个问题不明白，前馈pid方法中的速度前馈和加速度前馈，需要额外的速度传感器和加速度传感器吗？
Hello Mr. PEN, I have been paying attention to the rmc controller recently. I want to use the rmc controller to control the displacement of the servo cylinder. There is a problem makes me confused, speed feedforward and acceleration feedforward methods are implemented in the pid loop,  do i need additional speed sensor and acceleration sensor?

PEN

无需速度或加速度传感器。
前馈不需要反馈。 前馈是开环增益，可估算正确的控制输出

然而，闭环控制需要位置反馈。 确定模型也是如此。

RMC可以根据位置反馈估算速度和加速度。
通过计算每毫秒移动的距离来确定速度
（位置（n） - 位置（n-1））mm / 0.001s
加速度由计算
（位置（N）-2 *位（n-1）+位置（N-2））毫米/（0.001S）^ 2
最好使用1微米SSI巴鲁夫或Temposonic棒。

观看这些视频。 我们已经轻松优化了控制器的收益。
https://deltamotion.com/peter/Videos/Optimizing%20Gain-%20Chinese.mp4
https://deltamotion.com/peter/Videos/AutoTuning3.mp4

PEN

我非常挑剔，希望事情尽可能接近完美。我让我们的机械工程师绘制了所有六个液压缸的位置误差。原因是如果初始坐标计算不正确或数学错误，将会有机械绑定。这将导致一个或多个液压缸中的位置误差。我们在上面的链接中运行了该程序。我们每毫秒捕获每个液压缸的目标位置和实际位置之间的位置误差数据。我们能找到的最大误差是0.011英寸或0.279毫米。液压缸有很多静摩擦力。当停止改变方向时，液压缸会抵抗。在正常的“运动”期间，目标和实际位置跟踪几乎是完美的。这意味着旋转矢量并生成到下一组点的平滑路径的公式是完美的。当然我们知道从之前的六个自由度项目。然而，挑战始终似乎是确定液压缸的初始终点位置。

在看六个自由度平台时。始终要求查看所有六个液压缸的目标位置和实际位置之间的误差。如果计算正确，则此错误应该很小。
在贸易展览会上，我会显示错误数据以显示精确度。
我们的六自由度平台将于本周末开始上演。

PEN

有人告诉我，Star Hydraulic Servo Technology喜欢我们的六自由度平台。 Star希望复制我们的设计，因为它使用六星级伺服阀，而且它相对较小，因此对贸易展有利。

I was told that Star Hydraulic Servo Technology liked our six degree of freedom platform.  Star wants to copy our design because it uses six Star servo valves and it is relatively small so it is good for trade shows.

控制咋就学不好

I like your six degree of freedom platform, it is wonderful

PEN

 
上面显示的视频显示了一个六自由度运动平台。上面的视频是在我不在的时候制作的。当我看到视频时，我遇到的第一个问题是任何液压缸将它绑定并且轨迹是否平滑？我做了自己的测试。我的视频显示了结果。

所有液压缸的轨迹都是平滑的非常重要。通常从飞行，潜艇或汽车模拟器下载x，y，z，α，β和γ。这些值每33到40毫秒下载一次，具体取决于国家/地区。简单的控制软件将简单地计算新的位置，机器将尝试跳转到新的位置。这是因为在33或40毫秒之间没有运动规划。平台会振动。没有努力计算新位置和角度之间每毫秒的平滑位置。

计算平滑轨迹还需要知道气缸连接到平台的精确位置。如果没有这些精确的信息，就无法制定精确的轨迹。

问题出现了，如何判断运动是否精确？我发布了一个视频链接，显示了人们在评估六自由度平台时应该寻找的内容。视频的第一部分显示了所有六个气缸的目标位置。很容易看出动作是平滑的。 RMC使用五阶目标发生器计算从当前位置，速度和加速度到下一个位置，速度和加速度的平滑轨迹。位置，速度和加速度必须在每个点匹配。但是，在视频中我只显示了平滑的实际位置。

视频的最后部分至关重要。它显示了目标位置和实际位置之间的误差。这显示了两个非常重要的细节。调整非常接近完美。运动轨迹是完美的。如果运动曲线不完美或调谐不完美，则一个或多个液压缸将绑定并导致跟随误差。但是，可以看出以下错误非常小。这是因为位置反馈是模拟的，因此存在噪声。另一件需要注意的是，在改变方向时由于高摩擦而存在小的误差。

在查看六个自由度平台时，应始终询问运动轮廓在下载点之间的平滑程度。还应该询问跟随错误，因为这将指示调整问题或计算轨迹的算法。

https://deltamotion.com/peter/Videos/6DOF%20precision.mp4

The video shown above shows a six degree of freedom platform in motion. The video above was made while I was not present. When I saw the video, the first questions I had is do any hydraulic cylinders bind it bind and are the trajectories smooth? I did my own tests. My video shows the results.

It is very important that the trajectories of all the hydraulic cylinder be smooth.  Usually the x, y, z, α, β, and γ are downloaded from a flight, submarine or car simulator.  These values are downloaded every 33 to 40 milliseconds depending on the country. Simple controls software will simply calculate new positions and the machine will try to jump to the new positions.  This happens because there is no motion planning between the 33 or 40 milliseconds. The platform will vibrate.  There is no effort to calculate smooth positions every millisecond between the new positions and angles.

Calculating smooth trajectories also requires knowing the precise locations of where the cylinders are connected to the platform.  Without this precise information, it is impossible to make precise trajectories.

The question arises, how does one determine if the motion is precise? I have posted a link to a video that shows what people should look for when evaluating a six degree of freedom platform.  The first part of the video shows the target position of all six cylinders. It is easy to see that the motion is smooth.  The RMC calculates a smooth trajectory from the current position, velocity and acceleration to the next position, velocity and acceleration using a fifth order target generator. The position, velocity and acceleration must match at every point.  However, in the video I only show the smooth actual positions.

The last part of the video is critical.  It shows the error between the target and actual positions. This shows two very important details. The tuning is very close to perfect.  The motion trajectories are perfect.  If the motion profiles are not perfect or the tuning is not perfect, one or more hydraulic cylinders will bind and cause a following error.  However, one can see the following errors is very small.   It is due to the fact the position feedback is analog so there is noise.  The other thing to notice is that there is a small error due to high friction when changing directions.

When looking at six degree of freedom platforms one should always ask about how smooth the motion profile is between downloaded points.  One should also ask about following error because that will indicate where is a problem with tuning or the algorithm that computes trajectories.

https://deltamotion.com/peter/Videos/6DOF%20precision.mp4

DELTAMOTION-USA

Delta's 6DOF demo station in our lab. The height from bottom to top plate with Delta logo is about 55cm.