Doğrusal hareket sisteminde konumlandırma hatası düzeltmesi
Servo teknolojisinin ilerlemesi, müşterilerin servo kontrol makinelerinin giderek daha yüksek performansla çalışmasını beklediği anlamına gelir. Bir performans endeksi, makinenin konumlandırma doğruluğudur. Daha iyi makine doğruluğu, üretilen parça ve ürünlerin daha yüksek kalitede olmasını sağlayabilir. Bu nedenle, rulman geliştirme, servo sistemi seçerken veya geliştirirken doğru konumlandırmanın temel gereksinim olduğuna inanmaktadır.
Doğruluğu etkileyen faktörler
Çalışma sırasında, sistemin doğruluğu, kabul edilemez performansla sonuçlanan birden çok koşul veya faktörden etkilenebilir.
Kodlayıcı: Bu tür ekipmanın üretim süreci sırasında kodlayıcıya dahil edilen mekanik, elektronik veya optik performans kusurları, konumlandırma hatasına neden olabilir. Çevresel koşullar ve elektronik gürültü de kodlayıcı sinyalinin kalitesini etkileyebilir.
Yük: mekanik sistemdeki bileşenlerin bükülmesi konumlandırma hatasına neden olabilir.
Ortogonallik: XY tezgahı ile doğru konumlandırma gerçekleştirmek için geçerlidir. X ekseni ve Y ekseninin vuruşları birbirine dik (dik) açıda olmalıdır. İki strok sırası ortogonal değilse, Y ekseni stroku X yönünde konumlandırma hatası üretecektir ve bunun tersi de geçerlidir.
Boşluk: boşluk, şanzımandaki birbirine geçen dişler arasındaki boşluğun bir fonksiyonudur. Normal boşluk, yağlama alanı sağlamak için dişlilerin birbirine yapışmadan birbirine geçmesini sağlar. Örneğin, kılavuz vida somunu genellikle ters yönde döndüğünde, aşırı boşluk oluşabilir ve bu da konumlandırma hatasına neden olur.
Histerezis: histerezis hatası, sistemin artan ve azalan giriş sinyallerine tutarsız tepkisinin neden olduğu gerçek konum ile komut konumu arasındaki farkı ifade eder.
Hata düzeltme yöntemi
Konumlandırma hatasını düzeltmek için en etkili yöntemi uygulamak için öncelikle hatanın tekrarlanabilir olup olmadığını belirleyin. Hedef pozisyonun sapması ölçülebilir ve tekrarlanabilir olduğunda, gerekli doğruluğu elde etmek ve sürdürmek için servo sürücüde bazı fonksiyonlar veya algoritmalar kullanılabilir. Konumlandırma hatası rastgele ve düzensiz olduğunda, en iyi düzeltme harici ekipmanla sağlanabilir. Ardından, örnek olarak cdhd2 servo sürücüsünü alın.
Hata tekrarlanabilirliği
Tekrarlanabilirlik, hareket sisteminin belirli bir konuma tekrar tekrar dönebilme yeteneğini ifade eder. Doğruluk, sistem belirli bir konuma döndüğünde ölçüm aralığı değerini ifade eder. Doğruluk, sistemin bir ölçüme veya gerçek konuma yakınlığını ifade eder.
Genel olarak, konumlandırma hatasının tekrarlanabilirliği, tanımlanan konumu hareket ettirerek ve ölçerek belirlenebilir. Bu işlem, lazer interferometreler gibi harici hassas geri besleme cihazlarını kullanabilir.
Hareket kontrolörünün lineer bir faza belirli bir konuma hareket etmesi talimatını verdiğini varsayalım. Hareket tamamlandığında, ekipman sahnenin gerçek konumunu ölçecektir. Konumlandırma hatalarının oluşup oluşmadığını ve varsa bunların her zaman eşit olup olmadığını belirleyene kadar komut hareketi ölçüm döngüsünü tekrarlayın. Konumlandırma hatası, hareket sürecine göre değişebilir. Bu nedenle lineer hareket sistemindeki bir dizi noktanın tekrarlanabilirliğini test etmek gerekir.
Tekrarlanabilirlik hataları olduklarında, oluşları tahmin edilebilirdir ve servo sürücü sabit yazılımı, yardımcı veya harici geri besleme cihazları olmadan doğruluğu elde edip korurken gerekli düzeltmeyi sağlayabilir.
harmonik kompanzasyon
Servo kontrol döngüsünün harmonikler için kompanze edilmesi gerekip gerekmediğini düşünmek gerekirse, motor çevrimindeki bozulmanın sabit bir modu olmalıdır. Bu sistemde harmonik hata olduğunu gösterir. Örneğin, motorun dişli torku, motorun mekanik yapısından kaynaklanır. Çarpma torku genellikle demir çekirdekli lineer motorda meydana gelir, bu nedenle harmonik kompanzasyon ile düzeltilebilir.
cdhd2 servo sürücü, motordaki mekanik kusurlardan ve/veya geri beslemedeki kusurlardan kaynaklanabilecek tork ve geri besleme bozukluklarını düzeltmek için harmonik bir kompanzasyon algoritması içerir. Harmonik düzeltme algoritması, lineer motordaki bir motor adımında veya dönen motorda mekanik bir hızda tekrarlanabilir modda bozulma ile başa çıkabilir.
Algoritmayı uygulamadan önce, parazit kaynağının doğru bir şekilde belirlenmesi ve doğru harmonik kompanzasyon tipinin kullanılması da önemlidir. Bir sistem çözümleyici geri beslemesini benimserse ve her döngüde iki girişim modu algılanırsa, geri beslemeye dayalı harmonik kompanzasyona ihtiyaç duyması muhtemeldir.
Hata eşleme düzeltmesi
Bazı tekrarlanabilir konumlandırma hataları, ifadeler analiz edilerek düzeltilemez. Hareket sistemi hassasiyetini kaybedebilir ve strok boyunca sadece birkaç noktanın telafi edilmesi gerekir. Bu tür hatalar için, sürücü tarafından belirli noktalardaki hataları telafi etmek için kullanılabilen bir hata eşleme tablosu oluşturmak için harici bir ölçüm cihazı kullanılabilir.
Örneğin, lineer eksen üzerindeki yük konumu bir lazer interferometre ile ölçülebilir. Basitlik için, şaftın hareket mesafesinin bir metre olduğunu varsayıyoruz. Sürücü yazılımı, motorun 10 konum içinde hareket etmesini sağlamak için motoru 100 mm aralıklarla hareket ettirmek için bir komut gönderir. Motor yükü hareket ettirdiğinde, interferometre yükün kat ettiği mesafeyi ölçecek ve her nokta mesafe değerini motor kodlayıcı konumu ile karşılaştıracaktır. İki değer arasındaki fark konumlandırma hatasıdır.
Bir hata haritası oluşturulduğunda, harita sürücünün kalıcı belleğinde saklanır ve sürücüde hata telafisi etkinleştirilebilir.e.
Noktalar arasına bir algoritma yerleştirin. Bu örnekte, aşamayı orijinden 275 mm'lik bir konuma taşımak için, kontrolör, yukarı tablodan (200 ve 300 mm) en yakın iki veri noktasını alır ve 275'te düzeltme değerini hesaplar. mm.
cdhd2 servo sürücü tarafından gerçekleştirilebilen konumlandırma hatası düzeltme yönteminin avantajı, sürücünün düzeltme değerini gerçek konuma göre gerçek zamanlı olarak alabilmesi ve düzeltmeyi gerçek zamanlı olarak uygulayabilmesidir. Düzeltme uygulandıktan sonra hata göz ardı edilebilir ve ek bir konum geri besleme cihazı gerekmez.
Çift döngü kontrolü
Rastgele ve tekrarlanamayan hataları telafi etmek için lineer hareket sistemi, çalışma sırasında sürücüyü tespit etmek ve hataları uyarmak için bir yönteme ihtiyaç duyar. Tekrarlamayan hataların üstesinden gelmek için etkili ve nispeten ucuz bir yöntem, hareket sistemindeki bir yüke ikinci bir kodlayıcı kurmaktır. Bu ikinci kodlayıcı, hareket sisteminin sapmasını telafi etmek için gerçek zamanlı olarak doğru geri bildirim sağlayabilir.
cdhd2 servo sürücüsündeki bellenim çift geri besleme kontrol döngüsüne sahiptir. Çift döngülü uygulamalarda hız kontrol döngüsü ve doğrultucu için motor geri beslemesi, konum döngüsü için ikincil geri besleme kullanılır.
Cdhd2 sürücüsü, artımsal kodlayıcı ve seri kodlayıcı gibi çeşitli ikincil geri besleme aygıtlarının yanı sıra analog konum geri bildirim aygıtlarını da destekler.
İkili döngü konfigürasyonunun, ikincil geri beslemenin motor geri beslemesine oranını ve özel ayar yöntemini ayarlaması gerekir.
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 tarayıcı sistemindeki boşluk etkisini ortadan kaldırmak için, şafta iki kodlayıcı bağlanabilir. Konum geri besleme enkoderi motora takılıyken, ikincil geri besleme enkoderi yükü izler. Çift döngülü kontrol çözümü, görüntüleme sisteminin çalışma kararlılığını ve konumlandırma doğruluğunu iyileştirir. Ayrıca yük ayrılmasını veya çarpışmayı tespit etme güvenlik işlevine sahiptir.
Rulman fuarı, lineer hareket ekipmanının her uygulamasının benzersiz zorluklara ve çözümlere sahip olduğunu öğrendi. cdhd2 sürücülerinin çok yönlülüğü, müşterilerin bazı hata düzeltme yöntemlerini uygulamalarına olanak tanır– en yüksek doğruluk ve makine performansını elde etmek için çift döngü kontrolü, harmonik kompanzasyon veya hata eşleme gibi.
