การแก้ไขข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งในระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเซอร์โวหมายความว่าลูกค้าคาดหวังว่าเครื่องควบคุมเซอร์โวจะทำงานด้วยประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและสูงขึ้น ดัชนีประสิทธิภาพหนึ่งคือความแม่นยำในการวางตำแหน่งเครื่อง ความแม่นยำของเครื่องจักรที่ดีขึ้นสามารถรับประกันได้ว่าชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นนั้นมีคุณภาพสูงขึ้น ดังนั้น การพัฒนาตลับลูกปืนจึงเชื่อว่าการวางตำแหน่งที่แม่นยำเป็นข้อกำหนดหลักในการเลือกหรือพัฒนาระบบเซอร์โว
ปัจจัยที่มีผลต่อความแม่นยำ
ระหว่างการทำงาน ความถูกต้องของระบบอาจได้รับผลกระทบจากเงื่อนไขหรือปัจจัยหลายประการ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานไม่เป็นที่ยอมรับ
ตัวเข้ารหัส: ในระหว่างกระบวนการผลิตของอุปกรณ์ดังกล่าว ข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพทางกลไก อิเล็กทรอนิกส์ หรือออปติคัลที่นำมาใช้กับตัวเข้ารหัสอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง สภาวะแวดล้อมและสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์อาจส่งผลต่อคุณภาพของสัญญาณเอ็นโค้ดเดอร์ได้เช่นกัน
โหลด: การดัดงอของส่วนประกอบในระบบกลไกอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง
มุมฉาก: ใช้สำหรับระบุตำแหน่งที่แม่นยำผ่านโต๊ะทำงาน XY จังหวะของแกน X และแกน Y จะต้องทำมุมฉากกัน (มุมฉาก) หากจังหวะสองแถวไม่ได้ตั้งฉาก จังหวะแกน Y จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งในทิศทาง X และในทางกลับกัน
ฟันเฟือง: ฟันเฟืองเป็นหน้าที่ของช่องว่างระหว่างฟันเฟืองในการส่งสัญญาณ ฟันเฟืองปกติช่วยให้เฟืองประสานกันโดยไม่ติดขัดเพื่อให้มีพื้นที่การหล่อลื่น ตัวอย่างเช่น เมื่อน็อตลีดสกรูมักจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ฟันเฟืองมากเกินไปอาจเกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง
ฮิสเทรีซิส: ข้อผิดพลาดฮิสเทรีซิสหมายถึงความแตกต่างระหว่างตำแหน่งจริงและตำแหน่งคำสั่งที่เกิดจากการตอบสนองที่ไม่สอดคล้องของระบบต่อสัญญาณอินพุตที่เพิ่มขึ้นและลดลง
วิธีการแก้ไขข้อผิดพลาด
หากต้องการใช้วิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง อันดับแรกให้พิจารณาว่าข้อผิดพลาดนั้นสามารถทำซ้ำได้หรือไม่ เมื่อความเบี่ยงเบนของตำแหน่งเป้าหมายสามารถวัดและทำซ้ำได้ สามารถใช้ฟังก์ชันหรืออัลกอริธึมบางอย่างในเซอร์โวไดรฟ์เพื่อให้ได้และรักษาความแม่นยำที่จำเป็นไว้ เมื่อตำแหน่งผิดพลาดเป็นแบบสุ่มและไม่สม่ำเสมอ อุปกรณ์ภายนอกสามารถแก้ไขได้ดีที่สุด ต่อไป ให้ใช้ไดรเวอร์เซอร์โว cdhd2 เป็นตัวอย่าง
ข้อผิดพลาดในการทำซ้ำ
ความสามารถในการทำซ้ำหมายถึงความสามารถของระบบการเคลื่อนไหวเพื่อกลับไปยังตำแหน่งเฉพาะครั้งแล้วครั้งเล่า ความแม่นยำหมายถึงค่าช่วงการวัดเมื่อระบบกลับสู่ตำแหน่งเฉพาะ ความแม่นยำหมายถึงความใกล้ชิดของระบบกับการวัดหรือตำแหน่งจริง
โดยทั่วไป ความสามารถในการทำซ้ำของข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งสามารถกำหนดได้โดยการย้ายและการวัดตำแหน่งที่กำหนด กระบวนการนี้สามารถใช้อุปกรณ์ป้อนกลับที่มีความแม่นยำภายนอก เช่น เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์
สมมติว่าตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสั่งให้เฟสเชิงเส้นเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเฉพาะ เมื่อการเคลื่อนไหวเสร็จสิ้น อุปกรณ์จะวัดตำแหน่งที่แท้จริงของเวที ทำซ้ำรอบการวัดการเคลื่อนไหวของคำสั่งจนกว่าคุณจะสามารถระบุได้ว่าข้อผิดพลาดของตำแหน่งเกิดขึ้นหรือไม่ และถ้าเป็นเช่นนั้น จะเท่ากันเสมอหรือไม่ ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งอาจแตกต่างกันไปตามกระบวนการเดินทาง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทดสอบความสามารถในการทำซ้ำของชุดจุดในระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น
เมื่อสิ่งเหล่านี้เป็นข้อผิดพลาดในการทำซ้ำ เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนั้นสามารถคาดการณ์ได้ และเฟิร์มแวร์ไดรเวอร์เซอร์โวสามารถให้การแก้ไขที่จำเป็นในขณะที่บรรลุและคงไว้ซึ่งความแม่นยำโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ป้อนกลับเสริมหรืออุปกรณ์ป้อนกลับภายนอก
การชดเชยฮาร์มอนิก
หากจำเป็นต้องพิจารณาว่าควรชดเชยลูปควบคุมเซอร์โวสำหรับฮาร์โมนิกหรือไม่ การรบกวนในวงจรมอเตอร์ควรมีโหมดคงที่ นี่แสดงว่ามีข้อผิดพลาดฮาร์มอนิกในระบบ ตัวอย่างเช่น แรงบิดฟันเฟืองของมอเตอร์เกิดจากโครงสร้างทางกลของมอเตอร์ แรงบิดของฟันเฟืองมักเกิดขึ้นในมอเตอร์เชิงเส้นแกนเหล็ก ดังนั้นจึงสามารถแก้ไขได้ด้วยการชดเชยฮาร์มอนิก
ไดรเวอร์เซอร์โว cdhd2 มีอัลกอริธึมการชดเชยฮาร์มอนิกเพื่อแก้ไขแรงบิดและการรบกวนจากผลป้อนกลับ ซึ่งอาจเกิดจากข้อบกพร่องทางกลในมอเตอร์และ / หรือข้อบกพร่องในการป้อนกลับ อัลกอริธึมการแก้ไขฮาร์มอนิกสามารถจัดการกับการรบกวนด้วยโหมดทำซ้ำในระยะห่างของมอเตอร์ในมอเตอร์เชิงเส้นหรือความเร็วเชิงกลในมอเตอร์ที่หมุนได้
ก่อนใช้อัลกอริธึม การระบุแหล่งสัญญาณรบกวนอย่างถูกต้องและใช้ประเภทการชดเชยฮาร์มอนิกที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน หากระบบใช้การป้อนกลับของตัวแก้ไขและตรวจพบโหมดการรบกวนสองโหมดในแต่ละรอบ มีแนวโน้มว่าจะต้องมีการชดเชยฮาร์มอนิกตามผลป้อนกลับ
การแก้ไขข้อผิดพลาดในการแมป
ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้บางอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการวิเคราะห์นิพจน์ ระบบการเคลื่อนไหวอาจสูญเสียความแม่นยำและจำเป็นต้องชดเชยเพียงไม่กี่จุดตามจังหวะ สำหรับข้อผิดพลาดดังกล่าว สามารถใช้อุปกรณ์วัดภายนอกเพื่อสร้างตารางการแมปข้อผิดพลาด ซึ่งผู้ขับขี่สามารถใช้เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดที่จุดเฉพาะได้
ตัวอย่างเช่น สามารถวัดตำแหน่งโหลดบนแกนเชิงเส้นได้ด้วยเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ เพื่อความง่าย เราคิดว่าระยะการเดินทางของเพลาคือหนึ่งเมตร ซอฟต์แวร์ไดรฟ์ส่งคำสั่งให้ย้ายมอเตอร์เป็นระยะ 100 มม. เพื่อให้มอเตอร์เคลื่อนที่ภายใน 10 ตำแหน่ง เมื่อมอเตอร์เคลื่อนโหลด อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์จะวัดระยะทางที่โหลดเดินทาง และแต่ละจุดจะเปรียบเทียบค่าระยะทางกับตำแหน่งตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ ความแตกต่างระหว่างค่าทั้งสองคือข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง
เมื่อสร้างแผนที่ข้อผิดพลาดแล้ว แผนที่จะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของไดรฟ์ และสามารถเปิดใช้งานการชดเชยข้อผิดพลาดในไดรฟ์ได้e.
แทรกอัลกอริทึมระหว่างจุด ในตัวอย่างนี้ เพื่อย้ายพื้นที่งานไปยังตำแหน่ง 275 มม. จากจุดเริ่มต้น ผู้ควบคุมจะใช้จุดข้อมูลที่ใกล้ที่สุดสองจุดจากรูปลักษณ์-ตารางด้านบน (200 และ 300 มม.) และคำนวณค่าแก้ไขที่ 275 มม.
ข้อดีของวิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่สามารถทำได้โดยไดรเวอร์เซอร์โว cdhd2 คือ ไดรเวอร์สามารถรับค่าที่แก้ไขได้แบบเรียลไทม์ตามตำแหน่งจริง และใช้การแก้ไขแบบเรียลไทม์ เมื่อดำเนินการแก้ไขแล้ว ข้อผิดพลาดจะถูกละเว้นและไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้อนกลับตำแหน่งเพิ่มเติม
การควบคุมวงคู่
เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดแบบสุ่มและที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นจำเป็นต้องมีวิธีการในการตรวจจับและเตือนไดรเวอร์ถึงข้อผิดพลาดระหว่างการทำงาน วิธีที่มีประสิทธิภาพและราคาไม่แพงนักสำหรับการเอาชนะข้อผิดพลาดที่ไม่เกิดซ้ำคือการติดตั้งตัวเข้ารหัสตัวที่สองบนโหลดในระบบการเคลื่อนไหว ตัวเข้ารหัสตัวที่สองนี้สามารถให้การป้อนกลับที่แม่นยำแบบเรียลไทม์เพื่อชดเชยการเบี่ยงเบนของระบบการเคลื่อนไหว
เฟิร์มแวร์ในไดรเวอร์เซอร์โว cdhd2 มีลูปควบคุมการป้อนกลับแบบคู่ ในการใช้งานแบบ dual loop การตอบสนองของมอเตอร์จะใช้สำหรับลูปควบคุมความเร็วและวงจรเรียงกระแส ในขณะที่ฟีดแบ็ครองจะใช้สำหรับลูปตำแหน่ง
ไดรเวอร์ Cdhd2 รองรับอุปกรณ์ป้อนกลับรองต่างๆ เช่น ตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่มและตัวเข้ารหัสซีเรียล ตลอดจนอุปกรณ์ป้อนกลับตำแหน่งแอนะล็อก
การกำหนดค่าแบบวนคู่จำเป็นต้องปรับสัดส่วนของฟีดแบ็ครองกับการตอบสนองของมอเตอร์และวิธีการตั้งค่าเฉพาะ
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.
เพื่อต่อต้านผลกระทบของฟันเฟืองในระบบสแกนเนอร์ Ge สามารถเชื่อมต่อตัวเข้ารหัสสองตัวเข้ากับเพลาได้ มีการติดตั้งตัวเข้ารหัสป้อนกลับตำแหน่งบนมอเตอร์ ในขณะที่ตัวเข้ารหัสป้อนกลับรองจะตรวจสอบโหลด โซลูชันการควบคุมลูปคู่ช่วยเพิ่มความเสถียรในการทำงานและความแม่นยำในการวางตำแหน่งของระบบภาพ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันด้านความปลอดภัยในการตรวจจับการปลดโหลดหรือการชนกันของสัมภาระ
นิทรรศการแบริ่งได้เรียนรู้ว่าการใช้งานอุปกรณ์เคลื่อนที่เชิงเส้นแต่ละครั้งมีความท้าทายและวิธีแก้ปัญหาเฉพาะตัว ความสามารถรอบตัวของไดรฟ์ cdhd2 ช่วยให้ลูกค้าสามารถใช้วิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดบางอย่างได้– เช่น การควบคุมลูปคู่ การชดเชยฮาร์มอนิก หรือการทำแผนที่ข้อผิดพลาด เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูงสุดและประสิทธิภาพของเครื่องจักร
