Positsioneerimisvea parandus lineaarse liikumise süsteemis
Servotehnoloogia areng tähendab, et kliendid ootavad, et nende servojuhtimismasinad töötaksid järjest suurema jõudlusega. Üks jõudlusindeks on masina positsioneerimise täpsus. Masina parem täpsus võib tagada valmistatud osade ja toodete kõrgema kvaliteedi. Seetõttu usub laagrite arendus, et täpne positsioneerimine on servosüsteemi valimisel või arendamisel põhinõue.
Täpsust mõjutavad tegurid
Töötamise ajal võivad süsteemi täpsust mõjutada mitmed tingimused või tegurid, mille tulemuseks on vastuvõetamatu jõudlus.
Kodeerija: selliste seadmete tootmisprotsessi käigus võivad kodeerijasse sisestatud mehaanilised, elektroonilised või optilised defektid põhjustada positsioneerimisvigu. Keskkonnatingimused ja elektrooniline müra võivad samuti mõjutada kodeerija signaali kvaliteeti.
Koormus: mehaanilise süsteemi komponentide painutamine võib põhjustada positsioneerimisviga.
Ortogonaalsus: seda saab kasutada täpse positsioneerimise teostamiseks XY töölaua kaudu. X-telje ja Y-telje löögid peavad olema üksteise suhtes täisnurga all (ortogonaalsed). Kui kaks tõmmete rida ei ole risti, tekitab Y-telje käik X-suunas positsioneerimisvea ja vastupidi.
Tagasilöök: lõtk on funktsioon käigukasti hammaste vahelisest lõtkust. Tavaline lõtk võimaldab hammasratastel haarduda ilma, et need kokku jääksid, et anda määrderuumi. Näiteks kui juhtkruvi mutter pöörleb sageli vastupidises suunas, võib tekkida liigne lõtk, mille tulemuseks on positsioneerimisviga.
Hüsterees: hüstereesi viga viitab erinevusele tegeliku asukoha ja käsupositsiooni vahel, mis on põhjustatud süsteemi ebajärjekindlast reageerimisest suurenenud ja vähenenud sisendsignaalidele.
Veaparandusmeetod
Kõige tõhusama meetodi rakendamiseks positsioneerimisvea parandamiseks tehke esmalt kindlaks, kas viga on korratav. Kui sihtasendi hälve on mõõdetav ja korratav, saab vajaliku täpsuse saavutamiseks ja säilitamiseks kasutada servoajamis mõningaid funktsioone või algoritme. Kui positsioneerimisviga on juhuslik ja ebaregulaarne, saab parima paranduse saavutada välise seadmega. Järgmisena võtke näitena cdhd2 servo draiver.
Viga korratavus
Korratavus viitab liikumissüsteemi võimele naasta ikka ja jälle kindlasse asendisse. Täpsus viitab mõõtmisvahemiku väärtusele, kui süsteem naaseb kindlasse asendisse. Täpsus viitab süsteemi lähedusele mõõtmisele või tegelikule asukohale.
Üldjuhul saab positsioneerimisvea korratavust määrata määratletud positsiooni liigutamise ja mõõtmise teel. See protsess võib kasutada väliseid täppistagasisideseadmeid, näiteks laserinterferomeetreid.
Oletame, et liikumiskontroller annab lineaarsele faasile korralduse liikuda kindlasse asendisse. Kui liikumine on lõppenud, mõõdab varustus lava tegelikku asukohta. Korrake käsu liikumise mõõtmise tsüklit, kuni saate kindlaks teha, kas positsioneerimisvigu esineb ja kui jah, siis kas need on alati võrdsed. Positsioneerimisviga võib olenevalt reisiprotsessist erineda. Seetõttu on vaja lineaarse liikumise süsteemi punktide jada korratavust testida.
Kui need on korratavusvead, on nende esinemine etteaimatav ja servodraiveri püsivara suudab pakkuda vajalikke parandusi, saavutades ja säilitades samal ajal täpsuse ilma abi- või väliste tagasisideseadmeteta.
Harmooniline kompensatsioon
Kui on vaja kaaluda, kas servo juhtkontuuris tuleks harmoonilisi kompenseerida, peaks mootorratta häirel olema fikseeritud režiim. See näitab, et süsteemis on harmooniline viga. Näiteks mootori pöördemomenti põhjustab mootori mehaaniline struktuur. Hammustusmoment esineb tavaliselt raudsüdamiku lineaarmootoris, nii et seda saab korrigeerida harmoonilise kompensatsiooniga.
Cdhd2 servodraiver sisaldab harmoonilise kompensatsiooni algoritmi pöördemomendi ja tagasiside häirete korrigeerimiseks, mis võivad olla põhjustatud mootori mehaanilistest defektidest ja/või tagasiside defektidest. Harmooniliste parandusalgoritm suudab käsitleda häireid korduva režiimi korral mootori sammul lineaarmootoril või mehaanilisel kiirusel pöörlevas mootoris.
Enne algoritmi rakendamist on oluline ka korrektselt identifitseerida häirete allikas ja kasutada õiget harmoonilise kompensatsiooni tüüpi. Kui süsteem kasutab lahendaja tagasisidet ja igas tsüklis tuvastatakse kaks häirerežiimi, vajab see tõenäoliselt tagasisidepõhist harmoonilise kompensatsiooni.
Vea kaardistamise parandus
Mõnda korratavat positsioneerimisviga ei saa avaldiste analüüsiga parandada. Liikumissüsteem võib kaotada täpsuse ja kompenseerida tuleb vaid mõned punktid käigul. Selliste vigade puhul saab välise mõõteseadme abil luua veakaardistamise tabeli, mida juht saab seejärel kasutada konkreetsetes punktides esinevate vigade kompenseerimiseks.
Näiteks saab laserinterferomeetriga mõõta koormuse asendit lineaarteljel. Lihtsuse huvides eeldame, et võlli liikumiskaugus on üks meeter. Ajamitarkvara saadab käsu mootorit 100 mm intervalliga liigutada, et mootor liiguks 10 positsiooni piires. Kui mootor liigutab koormust, mõõdab interferomeeter koormuse läbitud vahemaad ja iga punkt võrdleb vahemaa väärtust mootori kodeerija asukohaga. Nende kahe väärtuse erinevus on positsioneerimisviga.
Kui veakaart on loodud, salvestatakse kaart draivi püsimällu ja draivis saab aktiveerida veakompensatsiooni.e.
Sisestage punktide vahele algoritm. Selles näites võtab kontroller astme liigutamiseks lähtepunktist 275 mm kaugusele asendisse -ülevaatetabelist kaks lähimat andmepunkti (200 ja 300 mm) ja arvutab parandusväärtuse 275 mm.
Positsioneerimisvigade parandamise meetodi eelis, mida saab teostada cdhd2 servodraiver, on see, et draiver saab parandusväärtuse reaalajas kätte saada vastavalt tegelikule asukohale ja rakendada parandust reaalajas. Kui parandus on rakendatud, saab viga ignoreerida ja täiendavat asukoha tagasiside seadet pole vaja.
Kahe ahela juhtimine
Juhuslike ja kordumatute vigade kompenseerimiseks vajab lineaarliikumise süsteem meetodit, mis tuvastab ja hoiatab juhti töö ajal esinevate vigade eest. Tõhus ja suhteliselt odav meetod mittekorduvate vigade ületamiseks on teise kodeerija paigaldamine liikumissüsteemi koormusele. See teine kodeerija võib anda täpset tagasisidet reaalajas, et kompenseerida liikumissüsteemi hälbeid.
Cdhd2 servodraiveri püsivaral on kahekordne tagasiside juhtimisahel. Kahe ahelaga rakendustes kasutatakse mootori tagasisidet kiiruse reguleerimise ahela ja alaldi jaoks, samas kui sekundaarset tagasisidet kasutatakse asendiahela jaoks.
Cdhd2 draiver toetab erinevaid sekundaarseid tagasisideseadmeid, nagu inkrementaalkooder ja jadakooder, aga ka analoogpositsiooni tagasiside seadmeid.
Kahe ahela konfiguratsioon peab kohandama sekundaarse tagasiside ja mootori tagasiside osakaalu ja konkreetse seadistusmeetodi.
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.
Ge-skannerisüsteemi tagasilöökide mõju vähendamiseks saab võlliga ühendada kaks kodeerijat. Mootorile on paigaldatud asenditagasisidekooder, sekundaarne tagasisidekooder aga jälgib koormust. Kahe ahelaga juhtimislahendus parandab pildisüsteemi töö stabiilsust ja positsioneerimise täpsust. Sellel on ka turvafunktsioon, mis võimaldab tuvastada koorma eraldumist või kokkupõrget.
Laagrinäitus sai teada, et igal lineaarse liikumisseadme rakendusel on ainulaadsed väljakutsed ja lahendused. Cdhd2-draivide mitmekülgsus võimaldab klientidel rakendada mõningaid veaparandusmeetodeid– nagu kaheahelaline juhtimine, harmooniline kompensatsioon või veakaardistus, et saavutada suurim täpsus ja masina jõudlus.
