Корекција грешке позиционирања у систему линеарног кретања
Напредак серво технологије значи да купци очекују да њихове серво контролне машине раде са све већим перформансама. Један индекс перформанси је тачност позиционирања машине. Боља тачност машине може осигурати да произведени делови и производи имају већи квалитет. Стога, развој лежајева верује да је тачно позиционирање кључни захтев при избору или развоју серво система.
Фактори који утичу на тачност
Током рада, на тачност система може утицати више услова или фактора, што резултира неприхватљивим перформансама.
Енкодер: током процеса производње такве опреме, дефекти механичких, електронских или оптичких перформанси унесени у кодер могу довести до грешке у позиционирању. Услови околине и електронски шум такође могу утицати на квалитет сигнала енкодера.
Оптерећење: савијање компоненти у механичком систему може узроковати грешку у позиционирању.
Ортогоналност: применљива је за тачно позиционирање преко КСИ радног стола. Потези Кс осе и И осе морају бити под правим углом један према другом (ортогонални). Ако два реда потеза нису ортогонална, ход И осе ће произвести грешку позиционирања у правцу Кс и обрнуто.
Зазор: зазор је функција зазора између зубаца који се спајају у мењачу. Нормалан зазор омогућава зупчаницима да се споје без заглављивања како би се обезбедио простор за подмазивање. На пример, када се матица водећег завртња често окреће у супротном смеру, може доћи до превеликог зазора, што доводи до грешке у позиционирању.
Хистереза: грешка хистерезе се односи на разлику између стварног положаја и командне позиције узроковане недоследним одговором система на повећане и смањене улазне сигнале.
Метода исправљања грешке
Да бисте применили најефикаснији метод за исправљање грешке позиционирања, прво утврдите да ли је грешка поновљива. Када је одступање циљне позиције мерљиво и поновљиво, неке функције или алгоритми се могу користити у серво погону да би се постигла и одржала потребна тачност. Када је грешка позиционирања насумична и неправилна, најбоља корекција се може постићи спољном опремом. Затим, узмите цдхд2 серво драјвер као пример.
Поновљивост грешке
Поновљивост се односи на способност система кретања да се изнова и изнова враћа у одређену позицију. Тачност се односи на вредност опсега мерења када се систем врати на одређену позицију. Тачност се односи на близину система мерењу или стварном положају.
Генерално, поновљивост грешке позиционирања може се одредити померањем и мерењем дефинисане позиције. Овај процес може користити екстерне прецизне уређаје за повратну информацију, као што су ласерски интерферометри.
Претпоставимо да контролер покрета даје инструкције линеарној фази да се помери на одређену позицију. Када се покрет заврши, опрема ће мерити стварну позицију бине. Понављајте командни циклус мерења кретања док не будете могли да утврдите да ли долази до грешака у позиционирању и, ако је тако, да ли су увек једнаке. Грешка позиционирања може варирати у зависности од процеса путовања. Због тога је неопходно испитати поновљивост низа тачака у систему линеарног кретања.
Када се ради о грешкама поновљивости, њихова појава је предвидљива, а фирмвер серво драјвера може да обезбеди неопходну корекцију уз постизање и одржавање тачности без помоћних или екстерних уређаја за повратну спрегу.
Хармонска компензација
Ако је потребно размотрити да ли серво управљачка петља треба да буде компензована за хармонике, поремећај у мотоциклу треба да има фиксни режим. Ово показује да постоји хармонијска грешка у систему. На пример, обртни момент мотора је узрокован механичком структуром мотора. Обртни момент зупчаника се обично јавља у линеарном мотору са гвозденим језгром, тако да се може кориговати хармоничном компензацијом.
Цдхд2 серво драјвер садржи алгоритам хармонијске компензације за исправљање поремећаја обртног момента и повратне спреге, који могу бити узроковани механичким дефектима у мотору и/или дефектима у повратној спрези. Алгоритам хармонијске корекције може да се носи са сметњом са поновљивим режимом у нагибу мотора у линеарном мотору или механичком брзином у ротирајућем мотору.
Пре примене алгоритма, такође је важно правилно идентификовати извор сметњи и користити исправан тип хармонске компензације. Ако систем усвоји повратну спрегу резолвера и два мода сметњи се детектују у сваком циклусу, вероватно ће му требати хармонијска компензација заснована на повратним информацијама.
Исправка мапирања грешке
Неке поновљиве грешке позиционирања не могу се исправити анализом израза. Систем кретања може изгубити тачност и само неколико тачака дуж хода треба да се надокнаде. За такве грешке, екстерни мерни уређај се може користити за генерисање табеле мапирања грешака, коју возач затим може користити за компензацију грешака у одређеним тачкама.
На пример, положај оптерећења на линеарној оси може се мерити ласерским интерферометром. Ради једноставности, претпостављамо да је растојање осовине један метар. Софтвер погона шаље команду за померање мотора у интервалу од 100 мм како би се мотор померио унутар 10 позиција. Када мотор помери терет, интерферометар ће мерити раздаљину коју је прешао терет, а свака тачка ће упоредити вредност удаљености са позицијом енкодера мотора. Разлика између ове две вредности је грешка позиционирања.
Једном када се генерише мапа грешке, мапа ће бити ускладиштена у непроменљивој меморији драјва, а компензација грешке се може активирати у драјвуe.
Убаците алгоритам између тачака. У овом примеру, да би померио сцену на позицију 275 мм од почетка, контролер узима две најближе тачке података из табеле за тражење-(200 и 300 мм) и израчунава вредност корекције на 275 мм.
Предност методе корекције грешке при позиционирању коју може да изврши цдхд2 серво драјвер је у томе што драјвер може да преузме вредност корекције у реалном времену према стварном положају и примени корекцију у реалном времену. Када се исправка примени, грешка се може занемарити и није потребан додатни уређај за повратну информацију о положају.
Контрола са двоструком петљом
Да би компензовао случајне и непоновљиве грешке, систему линеарног кретања је потребан метод за откривање и упозоравање возача на грешке током рада. Ефикасан и релативно јефтин метод за превазилажење грешака које се не понављају је инсталирање другог енкодера на терет у систему кретања. Овај други енкодер може да обезбеди прецизну повратну информацију у реалном времену како би компензовао одступање система кретања.
Фирмвер у цдхд2 серво драјверу има двоструку контролну петљу повратне спреге. У апликацијама са двоструком петљом, повратна спрега мотора се користи за петљу контроле брзине и исправљач, док се секундарна повратна спрега користи за петљу положаја.
Цдхд2 драјвер подржава различите секундарне повратне уређаје, као што су инкрементални енкодер и серијски енкодер, као и аналогни уређаји за повратну информацију о положају.
Конфигурација двоструке петље треба да прилагоди пропорцију секундарне повратне информације према повратној спрези мотора и специфичном методу подешавања.
This dual feedback control loop has been implemented in a series of GE Medical PET / CT scanners for clinical imaging, in which the patient's pedestal bracket shaft is mechanically driven by a ball screw.
Да би се спречио ефекат зазора у систему Ге скенера, два енкодера могу бити повезана на осовину. На мотору је уграђен енкодер са повратном спрегом положаја, док секундарни енкодер са повратном спрегом прати оптерећење. Решење за контролу са двоструком петљом побољшава стабилност рада и тачност позиционирања система за снимање. Такође има безбедносну функцију откривања одвајања терета или судара.
Беаринг изложба је научила да свака примена опреме за линеарно кретање има јединствене изазове и решења. Свестраност цдхд2 диск јединица омогућава корисницима да имплементирају неке методе исправљања грешака– као што је контрола двоструке петље, компензација хармоника или мапирање грешака за постизање највеће прецизности и перформанси машине.
