机械设计制造及其自动化毕业设计-基于PLC的三自由度机械手控制系统设计

PAGE4基于PLC的三自由度机械手控制系统设计摘要可编程控制器（PLC）是专为现代工业环境所设计的自动化装置，由于具备抗干扰功能好，稳定性好，程序简便及性价比高等的优点，因此在现代工业自动化方面受到越来越广泛。在运行条件比较严酷，如电磁干扰很严重、湿度大、供电、系统或者输出线路都容易受影响等，会使系统稳定性受影响，在进行复杂逻辑和精细控制中，噪声影响和比较复杂的软件设计也会使软件可用性受影响。本文从PLC控制系统的产生及发展现状入手，详细的论述了PLC的基本结构和工作的原理，并通过可编程控制器在三自由度机械手控制系统设计中的应用进行了具体设计分析。关键词：可编程控制器；控制系统；三自由度；机械手设计

DesignoftheControlSystemforaThreeDegreeofFreedomManipulatorBasedonPLCAbstractProgrammablelogiccontroller（PLC）isanautomaticdevicespeciallydesignedformodernindustrialenvironment.Ithastheadvantagesofgoodanti-interferencefunction,goodstability,simpleprogramandhighcostperformance,soitismoreandmorewidelyusedinmodernindustrialautomation.Severeoperatingconditions,suchassevereelectromagneticinterference,highhumidity,powersupply,systemoroutputlineareeasytobeaffected,willaffectthestabilityofthesystem.Intheprocessofcomplexlogicandfinecontrol,noiseimpactandrelativelycomplexsoftwaredesignwillalsoaffecttheavailabilityofsoftware.ThispaperstartswiththeemergenceanddevelopmentofPLCcontrolsystem,discussesthebasicstructureandworkingprincipleofPLCindetail,andanalyzestheapplicationofPLCinthehandsofthemachine.KeyWords：Programmablecontroller;Controlsystem;Threedegreesoffreedom;RobotDesign

目录255541引言 123852可编程控制器的概述 1184682.1可编程控制器的定义和特点 1231482.1.1可靠性高，抗干扰能力强 2248922.1.2配套齐全，功能完善，适用性强 2220122.1.3易学易用，深受工程技术人员欢迎 2219182.2可编程控制器的结构 242932.3可编程控制器的工作原理 4302342.3.1输入采样扫描阶段 4294202.3.2执行用户程序扫描阶段 4252062.3.3输出刷新扫描阶段 5236923基于PLC驱动的三自由度机械手设计 5256323.1机械手的定义 5153763.2机械结构 6142473.2.1系统分析 731603.2.2总体设计框图 77243.2.3搬运机械手的基本参数 884233.3PLC输入/输出分配表 8257403.4机械手程序设计 963223.4.1手动控制程序 10135543.4.2自动控制程序 11215813.5机械手系统控制流程 13326033.6PLC程序的上载和下载 13293143.6.1PLC程序的上载 13197263.6.2PLC程序的下载 13119253.7机械手系统调试 14202073.7.1硬件调试 1455753.7.2软件调试 1495954结语 1530167参考文献 16PAGEPAGE2引言可编程控制器是指一种具有数据计算能力的嵌入式电子产品控制系统，专门用于生产条件下。它通常使用可编程寄存器作为存储方法，并可以实现各种面向用户的功能，如逻辑计数、序列管理、定时器、时间测量和算术处理，或者通过数字或模拟输入和输出操作各种类型的工业机器和制造过程。而可编程控制器和各种外围元件，均按照便于和企业控制器联为一套整体系统、便于扩允其能力的原则设置。而可编程控制器（PLC）这一嵌入式电子产品控制系统的设计目的，是希望可以更好的在生产条件下实现数据操作。可编程控制器使用的寄存器设计为可编程的，可用于在其中存储定时器、算术运算、序列控制、逻辑运算、计数等技术命令，同时使用模拟或数字输入输出，实现对各类设备和工业过程的控制。而现在，可编程控制器应用技术已经大量的应用于工业计算机集散管理系统DCS（DistributedControlSystem）之中了。随着互联网的日益发展，成为国际通用互联网以及自动化控制网络系统组成部分的可编程控制器（PLC）将会在制造业以及制造业之外的各种领域担当主要角色[1]。在人类的生活、企业生产、制冷等方面，温度控制成为影响当前环境条件的最主要因素之中，被人类普遍的当作重要参照元素来应用，因而保障了各项事业的运行，如火灾事故报告、对温室或粮仓中的环境温度监测、仓库温度控制的调整等，因而以温度控制方法为基本的高温控制器也被人类普遍发展和应用。由于采用了常规含义上的温度控制计收集温度控制资料，不但收集准确度较低，即时性很差，而且对操作者的疲劳强度高。另外，由于自然环境条件而导致的温度数据无法收集的现象，特别是在工厂，火灾事故等场地，由于人员不能长时间滞留在现场观察和收集温度信息，就必须做到可以及时将温度数据收集并将其传输到某个地点集中开始加工处理，以节省人工，提高生产效率，但是这样就会出现了数据传输的困难文艺，同时由于在厂房内打、要求传输的温度数据太多，而采用传统的方法很极易导致资源浪费而且操作性很差，同时效率也不高，这都是在不同上阻碍了管理工作的推进和发展。所以，精确，廉价，即时性很好的高温系统就亟待着我们去发展。可编程控制器的概述可编程控制器的定义和特点PLC是可编程控制器（ProgrammableLogicController）的缩写，它是一种全数字控制的电子系统，专门为工业条件下使用而设置。它使用可编程寄存器，并使用受控寄存器来实现逻辑计算、序列管理、定时器、计量和算术运算的指令。同时，它通过数字和模拟进出口控制各种生产设备或制造过程[2]。可编程控制器系统以及相关装置，均必须按照便于将工业控制器与系统联为一体、便于扩展系统功能的设计原理制造。"上述规定是根据国际电工委员会在一九八五年一月对PLC系统进行的权威性的规定。以微处理技术为核心，适用于以调节开关过程为主，并包含了主要过程参数组成的工业逻辑控制系统、工业机械过程控制系统以及过程管理等工业控制系统中的新型工业控制系统设备。可靠性高，抗干扰能力强高稳定性是电气控制设备的一个重要特征。PLC是最现代的集成电路技术。经过严格的生产工艺设计，内部电路也采用了最好的抗干扰技术，因此具有很高的安全性。配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经衍生出不同规格的大、中、小型电子产品。可适用不同规格的工业自动化场合。除去逻辑处理技术以外，现代的PLC已经具备了完整的数字运算技术，可以广泛应用于所有数字控制应用领域。近年来，PLC的各种功能模块也大量涌现，将PLC技术集成到运动控制、温度监测、数控等许多工业生产系统中。除了PLC通信功能的改进和人机界面技术的发展，通过PLC组成各种控制器已经变得非常简单。易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC是一种常见的工业控制系统计算机，是工矿中小企业的工业控制产品。它的界面简单，编程语言得到了工程师的广泛认可。梯形图语言中图形字符的表达与继电器电路图编程语言中的图形字符表达非常相似。利用PLC的一些开关逻辑控制命令，可以很容易地完成继电器电路的管理[3]。为不了解电气控制器、也不了解微机原理和汇编语言的用户，通过电脑进行工业自动化开辟了方便之门。可编程控制器的结构PLC的系统结构如图2-1。图2-1PLC的系统结构1）PLC的核心则是微处理器模块（CentralProcessingUnit，CPU）。中央微处理器模组一般包含了控制接口集成电路和微处理器二组件。作为PLC运算控制内核的微处理器，不但要完成PLC的逻辑计算，并且要协调控制好整个控制系统内在各环节之间的所有操作。微处理器是根据系统程序所给定的任务来运行的[4]。2）存储器。PLC存储操作数据系统程序和用户程序的单元是存储器。存储器包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）随机存取存储器在使用过程中可以随时存储和检索，但只读存储器不能存储，只能检索。3）输入/输出模块单元主要用来为PLC的外部接口，也就是利用不同的接口单元的外部连接，来分析控制工业装置的制造流程信息。PLC能够依据输入/输出接口功能来控制个执行机构，既能够将处理结果传递给外部系统，也能够探测到所要求的控制数据，利用指令控制多个执行机构，起到管理整个企业生产流程的功能。PLC可以根据输出模块单元将计算处理的结果传输到工业过程的执行器，从而达到控制的目的。也能利用输入模块单元获得整个产品的各项技术参数。PLC也能使用输出模块，可以根据对不同打入/输出信号的匹配程度需要安装不同类型的打入/出口模块单元，使其达到对应于工业过程现场要求的目的。4）I/O扩充端口。PLC主机可以根据选择的I/O扩展端口组件扩展输入/输出点的大小和类型。智能出入口单元、远程出入口扩展单元、进入口扩展单元等通过I/O扩展端口连接到计算机。它有串行接口、并联端口等多类型的接口技术。5）外设I/O端口。PLC计算机可以利用外设I/O端口完成机机通讯和人机交互交谈的目的。利用外设I/O终端，PLC既能够直接与程序器、开印机、彩色数字显示屏等外部设备连接，也能够直接与位机等其他PLC连接。在一般情况下，外设I/O终端都是通过RS422A或RS232C等串行通信接口，来实现信息电平的变化、通信模式的识别、串连式与并行信息的切换，以及数据的错误检测等。另外还有小部分的PLC，在外设I/O终端上也设有并行信息终端，以此来与专用程序设计员联系。6）电源。PLC整个的供电共计部分，都是由供电单位来支持。开关电源的主要功能是将外部提供的开关电源转换为控制系统中每个单元所需的开关电源，相当一部分电源单元还可以为与开关值或输入单元相连的现场电源系统提供直流电。其中电源单元主要有后背电池电源与掉电电源二种，可以在外部电源切断之后一段时间内，保证在RAM中断电后所储存的信息内容不会损坏。而通常情况下PLC的供电都用开关电源，它具备质量较轻、抗干扰能力强、输入电压范围宽，以及效率较高等级优势[5]。可编程控制器的工作原理输入采样扫描阶段首次集中批数据处理是进入采样扫描阶段，在此阶段中，PLC按照先后顺序依次逐一收集各个输入信号端子上的信息，无论是不是已经与每个输入信号端子连线，CPU都按照先后顺序读出了每个输出，并且同时将所收集到的同一批送入信息写到了输入信号映像寄存器中。在整个扫描周期之中，无论这时候的外部输入信息状况是怎样改变，每个用户程序的输入信号状况都会从输入映像寄存器中读出。即便是现在外部输入信号发生了变化，也只有等到下一个扫描周期重新进行读取。理论上这样子采集对于采集到的信号有先后之分，但是由于PLC的扫描周期很短，所以这个问题可以不考虑，实际上可以认为PLC采集到的信息是同时的。执行用户程序扫描阶段作为第二个集中批处理的执行用户进程扫描步骤，CPU依照次序对对用户流程实施了扫描。假如流程用的是梯形图的话，那么就会依照从左到右、先上后下的原则实施扫描，而每次扫描到最后一个命令时就会从输入映像寄存器中读出到所要求的入口数据的现时状况。并没有可以立刻获取现场的即时输入信号。而对于别的数据，会通过PLC上面的控制元件映像寄存器来读出。对于每一次执行用户程序的运算，都会直接写入到元件映像寄存器当中，对扫描的继电器结果也是写入到映像寄存器中。输出刷新扫描阶段最后一个集中批数据处理就是输出的刷新扫描件步骤了，在这个步骤中，当CPU在对整个用户流程扫描完毕后，会对软件映像寄存器中的各种输入输出继电器开关单元的工作状态信息发送到输入输出锁存器中，再通过输入输出锁存器利用输入输出子端去控制各输入输出继电器开关单元所带的工作负荷。CPU将会在输出的刷新完成以后，进入到下个循环周期。PLC的扫描工作过程如图2-2所示。图2-2PLC的扫描工作过程基于PLC驱动的三自由度机械手设计机械手的定义机械手是指一个具备模拟人的手臂运动，并根据设计功能、轨迹等条件，作为人手进行抓取、搬运工件等操作工具的机械一体化自动装置。三自由度机器人称为3D机械人，具备进行按三种自由方式（水准、直角度和回转）的抓取或摆放物体，具备动作范畴大，动作灵巧好，应用领域广阔的优点。可编程控制器（PLC）是一类专为制造业应用领域而设计的进行大数据计算功能的电子控制设备。因为它具备了稳定性好，控制能力强，程序简便，与人机交互接口良好的优点而普遍用作工业生产控制器。而步进电机则是把电脉冲运动转换成点移动或直线移动的开环控制单元。在无超载状态下，马达的转速、静止速度只决定于脉冲信号的传播速率和脉冲数量。这一线性关系的出现，加之步进马达有周期性误差而且无累积误差的特性，使它在车速、位置和控制等方面都运用得十分普遍。而机手又按传动形式可分成液压式、气动式、电动式和机械式机械手。通常我们所使用的三自由度机手都是混合式机手，它结合了手动型和气动型机手的特性，既省去了行程开关和PLC的I/O接口，又达到了简易操纵和精确定位的目的。机械手，又称自动手，可以模拟人的手和手臂的某种机械动力学功能，用于根据一定的程序抓取和移动物体或控制设备。它可以取代普通人繁琐的工作，实现工业生产的机械化和自动化。它可以在危险的自然环境中工作，以确保工人的健康。因此，它被应用于计算机制造、冶金、电子设备、轻工和原子能等工业部门。机器人的大部分类型，按机械驱动形式可分成水力式、气动式、电力式、机器人式等机器人类型；按应用领域可分成专业自动化机器人和普通自动化机器人二种类型；按运行轨迹管理方法可分成定点监控和持续运动轨迹监控摄像机等[6]。机械结构在图3-1中,机器人的全部操作均采取电液操控、水力传动，它的向上/下滑和左移/右移动作均通过由双触点或三位电磁控制器带动的水力缸实现。当一个电磁阀触点接通，就始终维持着当前的电机运动，直到相反运动的触点接通停止。比如当下将电磁阀线圈接通后，机器人运动降低，即便导线正在停电时，仍维持当前的降低动作状态，直到上升电气阀接通终止。而机器人的夹紧/松弛操作利用单触点或二位电磁阀带动的液压缸实现，导线接通时进行夹紧操作，导线停电时进行松弛操作。图3-1机械手工作示意图为了使动作准确，在机械手上安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，以限制机械手的运动，如下降、上升、右行驶和左行驶，并为动作到位提供信号。此外，安装了光电开关SP，以监测工作台B上的工件是否已经移动，从而产生工作信号，为下一个要下降的工件做准备。系统分析机械手设计是实现工业生产过程自动化，进一步提高劳动生产率的工具。为了在一定过程中实现完全智能化，有必要对各类机械化和自动化设备进行全面的科技和经济效益因素分析，以确定机械手设计是否合理。因此，要完成机器人的产品设计，首先要做以下几件事：首先，根据机器人的实际应用场景，确定产品设计机器人的主要目的和目标。仔细分析机器人的系统和工作环境。仔细分析控制系统的要求，确定机器人的功能和方法，如工作自由度、运动速度、位置精度、抓取质量等。抓取器的形状以及抓取器的位置和抓取强度是根据质量、形状、夹具和移动物体的规格和产品批次。因此，我做了以下分析：这个毕业设计项目是一个用于货物运输的机械手控制系统设计，指的是使用机器人完成两地之间的货物运输。由于机械手的应用范围很广，这与材料的加工状态、操作装配线的工作环境等原因有关，与我的理论知识和技术能力相比，我更喜欢在加工装配线上使用不是批量生产的中小型物体作为机械手。然而，由于我选择的机器人必须是非大规模工业生产的中小型物体加工装配线上的物体输送机器人，因此机器人的制造系统必须在大车间工作，因此需要高加工精度、低容错性和快速时间。此外，这也是移动物体的问题。由于它是一个小物体，对机器人的抓取能力没有太大的要求，而且物体形状也可以确定为圆柱形，便于使用。总体设计框图图3-2总体设计框图如图3-2为总设计框图，说明如下：控制系统：主要任务是根据机器人的操作指令流程和传感器反映的信息，控制机械手的执行器，使其达到所需的运动条件和能力。主要设计目标是CPU的选择、CPU进程的编译和调整等。驱动系统：引导系统运行的启动设备。机械系统：包括机身、设备臂、手腕和爪子。要求明确控制自由度、位置类型，并设计合适的尺寸。传感装置：包括传感器的类型和具体功能。搬运机械手的基本参数机器手上的最大移动货物的数量也是它的主要技术参数。本论文材料输送机器手上所移动的最大货物质量，一般都设计为5kg。由于移动速率直接影响机器手的最大移动大小以及机器手运动的最大稳定性，所以移动速率也是是物料材料输送机器手中的一项很重要的基本参数。当设计的太低时，就不能实现机器手的最大移动特性，从而影响机器手的最大移动范围。而设计的速率太高，则将增大机器手上的运动负荷并影响机械手移动的最大稳定度。该机器手上的最大平移速率约为1m/s。可伸缩的长度与最大工作0.5m范围，是确定在机器手上运行距离和整个机器长度的重要基础，同时也是机器手臂设计的主要基本参数。操作超过0.5m延伸长度，将增加机器手的操作负荷，从而导致机器手性能下降，而操作零点五径太小又不可以完成机械手臂的作用，从而影响了机械手臂的实际应用能力和扩展性。本文中，物料输送机械手水平面的反向伸缩长度为200mm，旋转角度范围约为90°。机械臂的垂直水平运动长度约为100毫米。位置精度是机械臂的重要基本技术参数之一。“如果机械臂的精度太低，它就无法工作，而高精度意味着增加生产成本。”根据分析结果，物料输送机械臂的定位精度可以设定在±0.5到±1mm左右。如上所述，还可以根据物料输送机械手各关节的工作长度和时间来确定物料输送机械臂各关节的基本参数。表3-1物料传送机械手基本参数（自定）水平机构伸出范围：0~500mm垂直机构升降范围：100mm伸出速度：334mm/s上升速度：200mm/s收缩速度：334mm/s下降速度：200mm/s定位精度：士1mm定位精度：士1mm回转机构回转角度：180°手爪搬运范围<Φ500mm回转速度：90°/s定位精度：士5'PLC输入/输出分配表按照控制系统条件和功能分析，整个控制系统共需要14个输入点和5个输出点,输入/输出分配表如表3-2所示。表3-2PLC控制机械手的输入/输出分配表输入输出功能元件PLC地址功能元件地址启动控制按钮SB1I0.0上升对应的电磁阀控制线圈KM1Q0.2上限位行程开关SQ2I0.2下降对应的电磁阀控制线圈KM2Q0.0下限位行程开关SQ1I0.1左行对应的电磁阀控制线圈KM3Q0.4左限位行程开关SQ4I0.4右行对应的电磁阀控制线圈KM4Q0.3右限位行程开关SQ3I0.3夹紧放松电磁阀控制线圈KM5Q0.1停止控制按钮SB2I0.5原位指示信号灯HLQ0.5手动SB5I0.6自动SB6I0.7手动夹紧SB7I1.0手动放松SB8I1.1左移SB9I1.2右移SB10I1.3上升SB11I1.4下降SB12I1.5机械手程序设计为使程式的结构更简单明了，我将自行程式与手动程式分别编入了相当单独的一个子程序模块，并通过了对母程式的选择。当操作方式为手工方法时将I0.6接上，则运行手工子程SBR0；当工作为手动方式时将I0.7接上，则运行手动子计划SBR1。机械手控制程序梯形图如图3-2所示。图3-2主程序梯形图手动控制程序自动控制不必须按功能程序进行，可按普通继电器接触器控制来设定。自动控制程序如图3-3。手动按键依次操作下滑、向上、右移、左移、夹紧、松开各个操作。为保证安全操作，配备有互锁保险。图3-3手动控制程序自动控制程序当转换条件满足时，便从上一步自动转到下一步。对于机械手的夹紧时间和松弛的限制，本题一般是使用计时器T37限制夹紧时间，T38限制松弛时间。其工作过程如下：网络1机械手保持在原位，当限制位和左限位开关一起闭合，I0.2、I0.4连接，Q0.5为原位运行。网络2按下启动按钮，I0.0接通,Q0.5失电Q0.0得电机械手下降。网络3下降至下限位开关时，下限位开关闭合I0.1接通，Q0.0得缺电机械手停止下降，Q0.1得电机械手夹紧。网络4Q0.1得电同时定时器T37得电延时2秒机械手夹紧2秒。网络5延时时间到T37辅助触点闭合Q0.2得电机械手上升。网络6上升至上限位开关后，若上限位开关闭合或I0.2接通，Q0.2得缺电机器手停止上升，Q0.3得电机器手右移。网络7右移至右限位开关处时，右限位开关闭合而I0.3接通，Q0.3失电机器手停止右移，Q0.0得电机器手下降。网络8下降至下限位开关时，下限位开关闭合I0.1接通，Q0.0失电机械手停止下降Q0.1失电机械手放松。网络9Q0.1失电同时定时器T38得电延时2秒机械手放松2秒。网络10延时时间到T38辅助触点闭合Q0.2得电机械手上升。网络11上升至上限位开关时，上限位开关闭合I0.2接通，Q0.2失电机械手停止上升网络12、13当I0.5闭合时中间继电器M0.0得电并保持自锁，M0.0辅助触电闭合传送指令把0传送给输出机械手停止。自动控制梯形图如图3-4。图3-4自动控制梯形图机械手系统控制流程以PLC为基本的机械手系统程序设计比较简单，笔者经过多年的研究与探索，向大伙体系的介绍了以PLC为基本机械手系统编程的实际运转过程。首先，以自动方法快速返回原位。自动方法回原位一般包括三种程式，程式一对机械手底盘的顺时针旋转运动加以限制。程式二臂手腕的回缩运动加以限制[7]。程式三对机械手的立杆的向上加以限制。接下来以第1段程序为例体系的介绍一些原理[8]。程式一首先是对机械手的底盘的顺时针运动加以限制，这个方法可以使机械手底盘快速地终止顺时钟指针运动。然后，直流电动机的操作。直流电机一般运用于对底盘逆时针或顺时针旋转运动，及其手的松开与抓紧实现合理有效的调节。接下来，我们将以底盘顺时针旋转运动为例，向大伙介绍直流电机的基本工作程式。当机械手的缩限位开关、上极限位开关、目的限位开关、松限位开关等出现封闭状态的时刻，机械手底盘顺时针旋转运动就开启了，而当底盘触及原点限位开关的时刻，机械手底盘顺时针旋转运动也就终止了。最后，步进电机的可调压工作[9]。PLC程序的上载和下载PLC程序的上载称为PLC程式的上载，就是说要把PLC中的程式读入到计算机系统中，其动作流程包括：通讯线路的连线。应利用编程交换接口电缆SC-09联接好微机的RS-232C连接器和PLC的RS-422编程器接口。终端配置。选定“PLC”选项下的“终端配置”选项指令，可选定微机与PLC通讯的RS-232C串行口（COM1~COM4）和“传输速度”（9600或19200bit/s）。程式上载。选中在“PLC”选项下的“传送”子菜单中的“读入”，就会弹出如图3-5所示的“PLC类别选项对话框”，选中具体类别的PLC类别后，点“确认”按键后，可以将PLC中的所有进程都读入到电脑中。图3-5程序读入PLC类型选择对话框PLC程序的下载所谓PLC软件的上载，是将计算机上的软件载入到PLC中，其基本操作流程为“通信电缆的连接”和“端口设置”，同“PLC的程序的上载”中的步骤1和2。而PLC软件的实际使用的操作步骤如下：在运行下载功能时，首先应将PLC上的主机控制器拨在“STOP”地址，一旦采用了RAM或EEPROM内存卡，其写保存在处于关断阶段。选用在“PLC”选项下“传送”子菜单中“写出”，将电脑中的程式发送到PLC中，在弹出的视窗中进行“范围设置”，如图3-6所示，可减少写入所需的时间。图3-6程序写出对话框此外，使用菜单的“PLC——传送——校验”是为了对比计算机与PLC中的顺序编程能否一致。若二者不一致，则表示和PLC不一致的命令的步序号。所选择的一个次序，可表示计算机和PLC对某一步的次序操作。机械手系统调试硬件调试通常情况下系统测试会包括二个方面，一是硬件方面的测试，二是软件系统方面的测试。在硬件测试程序中，必须检测所有按键。开关等方面能否正常工作，并且必须检测相关的机械结构及机械手有无接触到相关的任何东西，防止出现卡死、打滑的情况。软件调试控制系统软件调试的还有一个工作模式便是应用软件调试过程，这个调试过程一般是关系到运动限制的调试过程，在开始程序设计之初，必须将可运动单位的速率加以较好的限制，防止出现速率不足而导致的软件系统运作失控。对应的调试程序式能够较好地将相关的命令与程式加以测试，在测试时发觉当中潜藏的安全性或者影响顺利运作的问题，从而在软件调试流程中对其作出适当的解答与处置。一个相比较为繁杂的多功能管理而言，假如能够在运动过程中对相关的速率条件加以转换与改变，这样便能够首先让整个控制系统在某一特定的速率条件下重新运动起来