تصحیح خطای موقعیت در سیستم حرکت خطی
پیشرفت فناوری سروو به این معنی است که مشتریان انتظار دارند دستگاه های کنترل سروو آنها با عملکرد بالاتر و بالاتری کار کنند. یکی از شاخص های عملکرد، دقت موقعیت یابی دستگاه است. دقت دستگاه بهتر می تواند تضمین کند که قطعات و محصولات تولیدی کیفیت بالاتری دارند. بنابراین، توسعه یاتاقان معتقد است که موقعیتیابی دقیق نیاز کلیدی هنگام انتخاب یا توسعه سیستم سروو است.
عوامل موثر بر دقت
در حین کار، دقت سیستم ممکن است تحت تأثیر شرایط یا عوامل متعددی قرار گیرد و در نتیجه عملکرد غیر قابل قبولی را به همراه داشته باشد.
رمزگذار: در طول فرآیند ساخت چنین تجهیزاتی، نقص عملکرد مکانیکی، الکترونیکی یا نوری وارد شده به رمزگذار ممکن است منجر به خطای موقعیت یابی شود. شرایط محیطی و نویز الکترونیکی نیز ممکن است بر کیفیت سیگنال رمزگذار تأثیر بگذارد.
بار: خم شدن قطعات در سیستم مکانیکی ممکن است باعث خطای موقعیت شود.
متعامد بودن: برای تعیین موقعیت دقیق از طریق میز کار XY قابل استفاده است. ضربات محور X و محور Y باید در زوایای قائم با یکدیگر باشند (متعامد). اگر دو ردیف ضربه متعامد نباشند، حرکت محور Y خطای موقعیت یابی در جهت X ایجاد می کند و بالعکس.
بکلش: عقبنشینی تابعی از فاصله بین دندانههای مشبک در گیربکس است. برگشت معمولی به چرخ دنده ها اجازه می دهد بدون گیرکردن به هم مشبک شوند تا فضای روانکاری فراهم شود. به عنوان مثال، هنگامی که مهره پیچ سربی اغلب در جهت مخالف می چرخد، ممکن است واکنش بیش از حد ایجاد شود که منجر به خطا در موقعیت یابی می شود.
هیسترزیس: خطای هیسترزیس به تفاوت بین موقعیت واقعی و موقعیت فرمان ناشی از پاسخ ناسازگار سیستم به افزایش و کاهش سیگنال های ورودی اشاره دارد.
روش تصحیح خطا
برای اعمال موثرترین روش برای تصحیح خطای موقعیت یابی، ابتدا مشخص کنید که آیا خطا قابل تکرار است یا خیر. زمانی که انحراف موقعیت هدف قابل اندازه گیری و تکرار باشد، می توان از برخی توابع یا الگوریتم ها در درایو سروو برای دستیابی و حفظ دقت لازم استفاده کرد. هنگامی که خطای موقعیت یابی تصادفی و نامنظم باشد، بهترین تصحیح را می توان با تجهیزات خارجی به دست آورد. در مرحله بعد، درایور سروو cdhd2 را به عنوان مثال در نظر بگیرید.
تکرارپذیری خطا
تکرارپذیری به توانایی سیستم حرکت برای بازگشت دوباره و دوباره به یک موقعیت خاص اشاره دارد. دقت به مقدار محدوده اندازه گیری زمانی که سیستم به یک موقعیت خاص باز می گردد اشاره دارد. دقت به نزدیکی سیستم به یک اندازه گیری یا موقعیت واقعی اشاره دارد.
به طور کلی تکرارپذیری خطای موقعیت یابی را می توان با حرکت و اندازه گیری موقعیت تعریف شده تعیین کرد. این فرآیند می تواند از دستگاه های بازخورد دقیق خارجی مانند تداخل سنج های لیزری استفاده کند.
فرض کنید کنترل کننده حرکت به یک فاز خطی دستور می دهد تا به یک موقعیت خاص حرکت کند. هنگامی که حرکت کامل شد، تجهیزات موقعیت واقعی صحنه را اندازه گیری می کنند. چرخه اندازه گیری حرکت فرمان را تکرار کنید تا زمانی که بتوانید تعیین کنید که آیا خطاهای موقعیت یابی رخ می دهد یا خیر و اگر چنین است، آیا آنها همیشه برابر هستند یا خیر. خطای موقعیت یابی می تواند با روند سفر متفاوت باشد. بنابراین لازم است تکرارپذیری یک سری نقاط در سیستم حرکت خطی آزمایش شود.
هنگامی که خطاهای تکرارپذیری هستند، وقوع آنها قابل پیش بینی است و سفت افزار درایور سروو می تواند در حین دستیابی و حفظ دقت بدون دستگاه های بازخورد کمکی یا خارجی، اصلاحات لازم را انجام دهد.
جبران هارمونیک
اگر لازم است بررسی شود که آیا حلقه کنترل سروو باید برای هارمونیک ها جبران شود، اختلال در موتور سیکل باید حالت ثابتی داشته باشد. این نشان می دهد که خطای هارمونیک در سیستم وجود دارد. به عنوان مثال، گشتاور چرخشی موتور ناشی از ساختار مکانیکی موتور است. گشتاور گیره معمولاً در موتور خطی هسته آهنی رخ می دهد، بنابراین می توان آن را با جبران هارمونیک اصلاح کرد.
درایور سرو cdhd2 حاوی یک الگوریتم جبران هارمونیک برای اصلاح گشتاور و اختلالات بازخوردی است که ممکن است به دلیل نقص مکانیکی در موتور و / یا نقص در بازخورد ایجاد شود. الگوریتم تصحیح هارمونیک میتواند با اختلال با حالت تکرارپذیر در گام موتور در موتور خطی یا سرعت مکانیکی در موتور دوار مقابله کند.
قبل از اعمال الگوریتم، شناسایی صحیح منبع تداخل و استفاده از نوع جبران هارمونیک صحیح نیز مهم است. اگر سیستمی بازخورد حلکننده را بپذیرد و دو حالت تداخل در هر چرخه شناسایی شود، احتمالاً به جبران هارمونیک مبتنی بر بازخورد نیاز دارد.
تصحیح نقشه خطا
برخی از خطاهای موقعیت یابی قابل تکرار را نمی توان با تجزیه و تحلیل عبارات اصلاح کرد. سیستم حرکت ممکن است دقت خود را از دست بدهد و فقط چند نقطه در طول حرکت باید جبران شود. برای چنین خطاهایی، می توان از یک دستگاه اندازه گیری خارجی برای تولید جدول نگاشت خطا استفاده کرد، که سپس می تواند توسط راننده برای جبران خطاها در نقاط خاص استفاده شود.
به عنوان مثال، موقعیت بار روی محور خطی را می توان با تداخل سنج لیزری اندازه گیری کرد. برای سادگی، فاصله حرکت شفت را یک متر فرض می کنیم. نرم افزار درایو فرمانی برای حرکت موتور در فاصله 100 میلی متری ارسال می کند تا موتور در 10 موقعیت حرکت کند. هنگامی که موتور بار را حرکت می دهد، تداخل سنج مسافت طی شده توسط بار را اندازه گیری می کند و هر نقطه مقدار فاصله را با موقعیت رمزگذار موتور مقایسه می کند. تفاوت بین این دو مقدار خطای موقعیت است.
پس از ایجاد نقشه خطا، نقشه در حافظه غیرفرار درایو ذخیره می شود و جبران خطا در درایو فعال می شود.e.
یک الگوریتم بین نقاط درج کنید. در این مثال، برای انتقال مرحله به موقعیت 275 میلیمتر از مبدا، کنترلکننده دو نزدیکترین نقطه داده را از جدول نگاه به بالا (200 و 300 میلیمتر) میگیرد و مقدار تصحیح را در 275 محاسبه میکند. میلی متر
مزیت روش تصحیح خطای موقعیت یابی که می تواند توسط درایور سروو cdhd2 انجام شود این است که درایور می تواند مقدار تصحیح را در زمان واقعی مطابق با موقعیت واقعی بازیابی کند و تصحیح را در زمان واقعی اعمال کند. هنگامی که اصلاح اجرا شد، خطا را می توان نادیده گرفت و به دستگاه بازخورد موقعیت اضافی نیاز نیست.
کنترل حلقه دوگانه
برای جبران خطاهای تصادفی و تکرار نشدنی، سیستم حرکت خطی به روشی نیاز دارد تا خطاها را در حین کار شناسایی و به راننده هشدار دهد. یک روش موثر و نسبتاً ارزان برای غلبه بر خطاهای غیر تکراری، نصب رمزگذار دوم بر روی بار در سیستم حرکت است. این رمزگذار دوم می تواند بازخورد دقیق را در زمان واقعی برای جبران انحراف سیستم حرکت ارائه دهد.
سیستم عامل موجود در درایور سروو cdhd2 دارای یک حلقه کنترل بازخورد دوگانه است. در کاربردهای حلقه دوگانه، بازخورد موتور برای حلقه کنترل سرعت و یکسو کننده استفاده می شود، در حالی که بازخورد ثانویه برای حلقه موقعیت استفاده می شود.
درایور Cdhd2 از دستگاه های مختلف بازخورد ثانویه مانند رمزگذار افزایشی و رمزگذار سریال و همچنین دستگاه های بازخورد موقعیت آنالوگ پشتیبانی می کند.
پیکربندی حلقه دوگانه نیاز به تنظیم نسبت بازخورد ثانویه به بازخورد موتور و روش تنظیم خاص دارد.
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.
برای خنثی کردن اثر واکنش برگشتی در سیستم اسکنر جنرال الکتریک، دو انکودر را می توان به شفت متصل کرد. رمزگذار بازخورد موقعیت روی موتور نصب شده است، در حالی که رمزگذار بازخورد ثانویه بار را نظارت می کند. راه حل کنترل حلقه دوگانه، ثبات عملیات و دقت موقعیت یابی سیستم تصویربرداری را بهبود می بخشد. همچنین دارای عملکرد ایمنی تشخیص جدا شدن بار یا برخورد است.
نمایشگاه بلبرینگ یاد گرفت که هر کاربرد تجهیزات حرکت خطی چالش ها و راه حل های منحصر به فردی دارد. تطبیق پذیری درایوهای cdhd2 به مشتریان اجازه می دهد تا برخی از روش های تصحیح خطا را پیاده سازی کنند– مانند کنترل حلقه دوگانه، جبران هارمونیک یا نگاشت خطا برای دستیابی به بالاترین دقت و عملکرد ماشین.
