Pembetulan ralat kedudukan dalam sistem gerakan linear

Pembetulan ralat kedudukan dalam sistem gerakan linear

Kemajuan teknologi servo bermaksud bahawa pelanggan mengharapkan mesin kawalan servo mereka berjalan dengan prestasi yang lebih tinggi dan lebih tinggi. Satu indeks prestasi ialah ketepatan kedudukan mesin. Ketepatan mesin yang lebih baik dapat memastikan bahawa bahagian dan produk yang dihasilkan mempunyai kualiti yang lebih tinggi. Oleh itu, pembangunan galas percaya bahawa kedudukan yang tepat adalah keperluan utama apabila memilih atau membangunkan sistem servo.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ketepatan

Semasa operasi, ketepatan sistem mungkin dipengaruhi oleh pelbagai keadaan atau faktor, mengakibatkan prestasi yang tidak boleh diterima.

Pengekod: semasa proses pembuatan peralatan tersebut, kecacatan prestasi mekanikal, elektronik atau optik yang diperkenalkan ke dalam pengekod boleh menyebabkan kesilapan kedudukan. Keadaan persekitaran dan bunyi elektronik juga boleh menjejaskan kualiti isyarat pengekod.

Beban: lenturan komponen dalam sistem mekanikal boleh menyebabkan ralat kedudukan.

Orthogonality: ia boleh digunakan untuk merealisasikan kedudukan yang tepat melalui meja kerja XY. Pukulan paksi X dan paksi Y mestilah pada sudut yang betul antara satu sama lain (orthogonal). Jika dua baris lejang bukan ortogonal, lejang paksi Y akan menghasilkan ralat kedudukan dalam arah X, dan sebaliknya.

Tindak balas: tindak balas adalah fungsi pelepasan antara gigi meshing dalam penghantaran. Tindak balas biasa membolehkan gear untuk mesh tanpa terjebak bersama-sama untuk menyediakan ruang pelinciran. Sebagai contoh, apabila kacang skru plumbum sering berputar ke arah yang bertentangan, tindak balas yang berlebihan mungkin berlaku, mengakibatkan kesilapan kedudukan.

Hysteresis: ralat histeria merujuk kepada perbezaan antara kedudukan sebenar dan kedudukan arahan yang disebabkan oleh tindak balas sistem yang tidak konsisten kepada isyarat input yang meningkat dan menurun.

Kaedah pembetulan ralat

Untuk menggunakan kaedah yang paling berkesan untuk membetulkan ralat kedudukan, mula-mula menentukan sama ada ralat itu boleh diulang. Apabila sisihan kedudukan sasaran boleh diukur dan berulang, beberapa fungsi atau algoritma boleh digunakan dalam pemacu servo untuk mencapai dan mengekalkan ketepatan yang diperlukan. Apabila ralat kedudukan adalah rawak dan tidak teratur, pembetulan terbaik boleh dicapai oleh peralatan luaran. Seterusnya, ambil pemandu servo cdhd2 sebagai contoh.

Ralat kebolehulangan

Kebolehulangan merujuk kepada keupayaan sistem gerakan untuk kembali ke kedudukan tertentu lagi dan lagi. Ketepatan merujuk kepada nilai julat pengukuran apabila sistem kembali ke kedudukan tertentu. Ketepatan merujuk kepada kedekatan sistem ke pengukuran atau kedudukan sebenar.

Secara umum, kebolehulangan ralat kedudukan boleh ditentukan dengan bergerak dan mengukur kedudukan yang ditentukan. Proses ini boleh menggunakan peranti maklum balas ketepatan luaran, seperti interferometer laser.

Katakan pengawal gerakan mengarahkan fasa linear untuk bergerak ke kedudukan tertentu. Setelah pergerakan selesai, peralatan akan mengukur kedudukan sebenar pentas. Ulangi kitaran pengukuran gerakan arahan sehingga anda dapat menentukan sama ada ralat kedudukan berlaku dan, jika ya, sama ada ia sentiasa sama. Kesalahan kedudukan boleh berbeza-beza dengan proses perjalanan. Oleh itu, adalah perlu untuk menguji kebolehulangan siri mata dalam sistem gerakan linear.

Apabila mereka adalah kesilapan berulang, kejadian mereka boleh diramal, dan firmware pemacu servo boleh memberikan pembetulan yang diperlukan sambil mencapai dan mengekalkan ketepatan tanpa peranti maklum balas tambahan atau luaran.

Pampasan harmonik

Sekiranya perlu untuk mempertimbangkan sama ada gelung kawalan servo harus diberi pampasan untuk harmonik, gangguan dalam kitaran motor harus mempunyai mod tetap. Ini menunjukkan bahawa terdapat ralat harmonik dalam sistem. Sebagai contoh, tork cogging motor disebabkan oleh struktur mekanikal motor. Tork Cogging biasanya berlaku dalam motor linear teras besi, jadi ia boleh diperbetulkan oleh pampasan harmonik.

Pemacu servo cdhd2 mengandungi algoritma pampasan harmonik untuk membetulkan tork dan gangguan maklum balas, yang mungkin disebabkan oleh kecacatan mekanikal dalam motor dan / atau kecacatan dalam maklum balas. Algoritma pembetulan harmonik boleh menangani gangguan dengan mod berulang dalam padang motor dalam motor linear atau kelajuan mekanikal dalam motor berputar.

Sebelum menggunakan algoritma, ia juga penting untuk mengenal pasti sumber gangguan dengan betul dan menggunakan jenis pampasan harmonik yang betul. Sekiranya sistem menggunakan maklum balas penyelesai dan dua mod gangguan dikesan dalam setiap kitaran, ia mungkin memerlukan pampasan harmonik berdasarkan maklum balas.

Pembetulan pemetaan ralat

Sesetengah ralat kedudukan berulang tidak boleh diperbetulkan dengan menganalisis ungkapan. Sistem gerakan mungkin kehilangan ketepatan dan hanya beberapa mata di sepanjang strok perlu diberi pampasan. Untuk kesilapan sedemikian, peranti pengukur luaran boleh digunakan untuk menghasilkan jadual pemetaan ralat, yang kemudiannya boleh digunakan oleh pemandu untuk mengimbangi kesilapan pada titik tertentu.

Sebagai contoh, kedudukan beban pada paksi linear boleh diukur dengan interferometer laser. Untuk kesederhanaan, kami menganggap bahawa jarak perjalanan aci adalah satu meter. Perisian pemacu menghantar arahan untuk menggerakkan motor pada selang 100mm untuk membuat motor bergerak dalam 10 kedudukan. Apabila motor menggerakkan beban, interferometer akan mengukur jarak yang dilalui oleh beban, dan setiap titik akan membandingkan nilai jarak dengan kedudukan pengekod motor. Perbezaan antara kedua-dua nilai adalah ralat kedudukan.

Sebaik sahaja peta ralat dijana, peta akan disimpan dalam memori tidak menentu pemacu, dan pampasan ralat boleh diaktifkan dalam drive.

Masukkan algoritma antara titik. Dalam contoh ini, untuk memindahkan peringkat ke kedudukan 275 mm dari asal, pengawal mengambil dua titik data terdekat dari jadual carian (200 dan 300 mm) dan mengira nilai pembetulan pada 275 mm.

Kelebihan kaedah pembetulan ralat kedudukan yang boleh dilakukan oleh pemandu servo cdhd2 adalah bahawa pemandu boleh mendapatkan nilai pembetulan dalam masa nyata mengikut kedudukan sebenar dan menggunakan pembetulan dalam masa nyata. Setelah pembetulan dilaksanakan, ralat boleh diabaikan dan tiada peranti maklum balas kedudukan tambahan diperlukan.

Kawalan gelung dua

Untuk mengimbangi kesilapan rawak dan tidak dapat diulang, sistem gerakan linear memerlukan kaedah untuk mengesan dan memberi amaran kepada pemandu kesilapan semasa operasi. Kaedah yang berkesan dan agak murah untuk mengatasi kesilapan yang tidak berulang adalah memasang pengekod kedua pada beban dalam sistem gerakan. Pengekod kedua ini boleh memberikan maklum balas yang tepat dalam masa nyata untuk mengimbangi sisihan sistem gerakan.

Perisian tegar dalam pemacu servo cdhd2 mempunyai gelung kawalan maklum balas dwi. Dalam aplikasi gelung dwi, maklum balas motor digunakan untuk gelung kawalan kelajuan dan penerus, manakala maklum balas sekunder digunakan untuk gelung kedudukan.

Pemacu Cdhd2 menyokong pelbagai peranti maklum balas sekunder, seperti pengekod tambahan dan pengekod bersiri, serta peranti maklum balas kedudukan analog.

Konfigurasi gelung dwi perlu menyesuaikan perkadaran maklum balas sekunder kepada maklum balas motor dan kaedah penetapan tertentu.

Gelung kawalan maklum balas dwi ini telah dilaksanakan dalam satu siri pengimbas PET / CT Perubatan GE untuk pengimejan klinikal, di mana aci pendakap alas pesakit secara mekanikal didorong oleh skru bola.

Untuk mengatasi kesan tindak balas dalam sistem pengimbas Ge, dua pengekod boleh disambungkan ke aci. Pengekod maklum balas kedudukan dipasang pada motor, manakala pengekod maklum balas sekunder memantau beban. Penyelesaian kawalan gelung dwi meningkatkan kestabilan operasi dan ketepatan kedudukan sistem pengimejan. Ia juga mempunyai fungsi keselamatan untuk mengesan detasmen beban atau perlanggaran.

Pameran galas mengetahui bahawa setiap aplikasi peralatan gerakan linear mempunyai cabaran dan penyelesaian yang unik. Fleksibiliti pemacu cdhd2 membolehkan pelanggan melaksanakan beberapa kaedah pembetulan ralat–seperti kawalan gelung dua, pampasan harmonik atau pemetaan ralat untuk mencapai ketepatan tertinggi dan prestasi mesin.