Padėties nustatymo klaidų taisymas linijinio judėjimo sistemoje

Servo technologijos pažanga reiškia, kad klientai tikisi, kad jų servo valdymo mašinos veiks vis didesniu našumu. Vienas iš efektyvumo rodiklių yra mašinos padėties nustatymo tikslumas. Geresnis mašinos tikslumas gali užtikrinti, kad pagamintos dalys ir gaminiai bus aukštesnės kokybės. Todėl guolių kūrimas mano, kad tikslus padėties nustatymas yra pagrindinis reikalavimas renkantis arba kuriant servo sistemą.

Veiksniai, turintys įtakos tikslumui

Veikimo metu sistemos tikslumą gali paveikti kelios sąlygos arba veiksniai, todėl jos veikimas yra nepriimtinas.

Kodavimo įrenginys: tokios įrangos gamybos proceso metu dėl mechaninių, elektroninių ar optinių kodavimo defektų gali atsirasti padėties nustatymo klaida. Aplinkos sąlygos ir elektroninis triukšmas taip pat gali turėti įtakos kodavimo įrenginio signalo kokybei.

Apkrova: mechaninės sistemos komponentų lenkimas gali sukelti padėties nustatymo klaidą.

Ortogonalumas: jis taikomas norint tiksliai nustatyti padėtį per XY darbastalį. X ir Y ašių potėpiai turi būti stačiu kampu vienas kito atžvilgiu (stačiakampiai). Jei dvi brūkšnių eilės nėra statmenos, Y ašies eilė sukels padėties nustatymo paklaidą X kryptimi ir atvirkščiai.

Atbulinis tarpas: atstumas priklauso nuo tarpo tarp transmisijos dantų sukibimo. Įprastas atstumas leidžia krumpliaračiams susijungti ir nesulipti, kad būtų vietos tepimui. Pavyzdžiui, kai švino sraigto veržlė dažnai sukasi priešinga kryptimi, gali atsirasti per didelis tarpas, dėl kurio gali atsirasti padėties klaida.

Hysterezė: histerezės klaida reiškia skirtumą tarp tikrosios padėties ir komandos padėties, kurią sukelia nenuoseklus sistemos atsakas į padidėjusį ir sumažėjusį įvesties signalą.

Klaidų taisymo būdas

Norėdami taikyti veiksmingiausią padėties nustatymo klaidos ištaisymo būdą, pirmiausia nustatykite, ar klaidą galima pakartoti. Kai tikslinės padėties nuokrypis yra išmatuojamas ir pakartojamas, servo pavaroje galima naudoti kai kurias funkcijas arba algoritmus, kad būtų pasiektas ir išlaikytas reikiamas tikslumas. Kai padėties nustatymo klaida yra atsitiktinė ir netaisyklinga, geriausią korekciją galima pasiekti naudojant išorinę įrangą. Tada paimkite cdhd2 servo tvarkyklę kaip pavyzdį.

Klaidų pakartojamumas

Pakartojamumas reiškia judesio sistemos gebėjimą vėl ir vėl grįžti į tam tikrą padėtį. Tikslumas reiškia matavimo diapazono vertę, kai sistema grįžta į tam tikrą padėtį. Tikslumas reiškia sistemos artumą nuo matavimo arba tikrosios padėties.

Apskritai padėties nustatymo paklaidos pakartojamumą galima nustatyti judant ir išmatuojant apibrėžtą padėtį. Šiam procesui gali būti naudojami išoriniai tikslūs grįžtamojo ryšio įrenginiai, pvz., lazeriniai interferometrai.

Tarkime, kad judesio valdiklis nurodo linijinei fazei pereiti į tam tikrą padėtį. Kai judėjimas bus baigtas, įranga išmatuos tikrąją scenos padėtį. Kartokite komandos judesio matavimo ciklą, kol galėsite nustatyti, ar atsiranda padėties nustatymo klaidų ir, jei taip, ar jos visada yra vienodos. Padėties nustatymo klaida gali skirtis priklausomai nuo kelionės proceso. Todėl būtina patikrinti linijinio judėjimo sistemos taškų serijos pakartojamumą.

Kai tai yra pakartojamumo klaidos, jų atsiradimas yra nuspėjamas, o servo tvarkyklės programinė įranga gali atlikti reikiamą pataisymą, o tikslumą pasiekti ir išlaikyti be papildomų ar išorinių grįžtamojo ryšio įrenginių.

Harmoninė kompensacija

Jei reikia svarstyti, ar servo valdymo kilpa turi būti kompensuojama už harmoniką, sutrikimas motocikle turi turėti fiksuotą režimą. Tai rodo, kad sistemoje yra harmoninė klaida. Pavyzdžiui, variklio sukimo momentą sukelia mechaninė variklio struktūra. Sukimo momentas dažniausiai atsiranda geležinės šerdies tiesiniame variklyje, todėl jį galima ištaisyti harmonine kompensacija.

Cdhd2 servo tvarkyklėje yra harmonikų kompensavimo algoritmas, skirtas ištaisyti sukimo momento ir grįžtamojo ryšio sutrikimus, kuriuos gali sukelti mechaniniai variklio ir (arba) grįžtamojo ryšio defektai. Harmonikos korekcijos algoritmas gali susidoroti su pakartojamu režimu variklio žingsnyje tiesiniame variklyje arba mechaniniu greičiu besisukančiame variklyje.

Prieš taikant algoritmą taip pat svarbu teisingai nustatyti trukdžių šaltinį ir naudoti tinkamą harmonikų kompensavimo tipą. Jei sistema priima rezolierių grįžtamąjį ryšį ir kiekviename cikle aptinkami du trikdžių režimai, tikėtina, kad jai reikės grįžtamuoju ryšiu paremtos harmoninės kompensacijos.

Klaidos žemėlapio taisymas

Kai kurių pakartojamų padėties nustatymo klaidų negalima ištaisyti analizuojant išraiškas. Judesio sistema gali prarasti tikslumą ir reikia kompensuoti tik kelis taškus. Esant tokioms klaidoms, išorinis matavimo prietaisas gali būti naudojamas klaidų atvaizdavimo lentelei sugeneruoti, kurią vėliau vairuotojas gali panaudoti kompensuodamas klaidas tam tikruose taškuose.

Pavyzdžiui, apkrovos padėtį tiesinėje ašyje galima išmatuoti lazeriniu interferometru. Paprastumo dėlei darome prielaidą, kad veleno eigos atstumas yra vienas metras. Pavaros programinė įranga siunčia komandą pajudinti variklį 100 mm intervalu, kad variklis judėtų 10 padėčių. Kai variklis judina apkrovą, interferometras išmatuos apkrovos nuvažiuotą atstumą ir kiekvienas taškas palygins atstumo reikšmę su variklio kodavimo įrenginio padėtimi. Skirtumas tarp dviejų verčių yra padėties nustatymo klaida.

Sukūrus klaidų žemėlapį, žemėlapis bus saugomas nepastovioje disko atmintyje, o diske gali būti suaktyvintas klaidų kompensavimas.e.

Įterpkite algoritmą tarp taškų. Šiame pavyzdyje, norėdamas perkelti sceną į padėtį, esančią 275 mm atstumu nuo pradžios, valdiklis paima du artimiausius duomenų taškus iš peržiūros lentelės (200 ir 300 mm) ir apskaičiuoja pataisos vertę ties 275 mm.

Padėties nustatymo klaidų taisymo metodo, kurį gali atlikti cdhd2 servo tvarkyklė, pranašumas yra tas, kad vairuotojas gali gauti pataisos reikšmę realiuoju laiku pagal faktinę padėtį ir taikyti pataisą realiuoju laiku. Įdiegus pataisą, klaidą galima ignoruoti ir nereikia papildomo padėties grįžtamojo ryšio įrenginio.

Dviejų kilpų valdymas

Norint kompensuoti atsitiktines ir nepakartojamas klaidas, linijinio judėjimo sistemai reikalingas metodas, leidžiantis aptikti ir įspėti vairuotoją apie klaidas veikimo metu. Veiksmingas ir palyginti nebrangus būdas įveikti nepasikartojančias klaidas yra sumontuoti antrą kodavimo įrenginį ant apkrovos judėjimo sistemoje. Šis antrasis kodavimo įrenginys gali pateikti tikslų grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku, kad kompensuotų judesio sistemos nuokrypį.

Cdhd2 servo tvarkyklės programinė įranga turi dvigubą grįžtamojo ryšio valdymo kilpą. Dviejų kontūrų programose variklio grįžtamasis ryšys naudojamas greičio reguliavimo kilpai ir lygintuvui, o antrinis grįžtamasis ryšys naudojamas padėties kilpai.

Cdhd2 tvarkyklė palaiko įvairius antrinius grįžtamojo ryšio įrenginius, pvz., prieauginį kodavimo įrenginį ir nuoseklųjį kodavimo įrenginį, taip pat analoginius padėties grįžtamojo ryšio įrenginius.

Dviejų kilpų konfigūracija turi sureguliuoti antrinio grįžtamojo ryšio ir variklio grįžtamojo ryšio santykį ir konkretų nustatymo metodą.

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.

Norint neutralizuoti atstūmimo poveikį Ge skaitytuvo sistemoje, prie veleno galima prijungti du kodavimo įrenginius. Padėties grįžtamojo ryšio daviklis yra sumontuotas ant variklio, o antrinis grįžtamojo ryšio daviklis stebi apkrovą. Dviejų kilpų valdymo sprendimas pagerina vaizdo gavimo sistemos veikimo stabilumą ir padėties nustatymo tikslumą. Jis taip pat turi saugos funkciją – aptikti krovinio atsiskyrimą arba susidūrimą.

Guolių parodoje sužinota, kad kiekvienas linijinio judėjimo įrangos pritaikymas turi unikalių iššūkių ir sprendimų. Cdhd2 diskų universalumas leidžia klientams įgyvendinti kai kuriuos klaidų taisymo metodus– pvz., dviejų kilpų valdymas, harmonikų kompensavimas arba klaidų atvaizdavimas, kad būtų pasiektas didžiausias tikslumas ir mašinos našumas.