Какое влияние оказывает усиление на производительность?
Чем выше усиление, тем меньше требуется погрешность (E) для преодоления трения или поддержания скорости. Погрешность, необходимая для
преодоления трения, повлияет на точность позиционирования в конце перемещения, что делает ее основным фактором в
достижении повторяемости. Погрешность для преодоления статического трения можно измерить с замкнутым контуром, медленно
изменяя команду (C) на наименьший шаг, наблюдая за нарастанием погрешности (E). Как отмечалось
ранее, контур скорости окажет существенное влияние на погрешность, необходимую для преодоления трения. Этот тест следует
проводить в нескольких точках вдоль траектории, так как механические изменения приведут к изменению трения покоя.
Другой распространенной проблемой является охота на нуль, явление, при котором ось перемещается вперед и назад с
квадратной формой волны на низкой частоте. Обычно это вызвано тем, что трение покоя или статическое трение значительно
выше, чем трение качения. По сути, погрешность накапливается для преодоления трения, но как только
движение начинается, погрешность больше, чем необходимо для поддержания желаемой скорости, поэтому она превышает желаемую
позицию. Это продолжает повторяться в обоих направлениях. Это можно предотвратить, снизив усиление, однако
снижение усиления также повлияет на точность. Снижение отношения статического трения к трению качения может быть
достигнуто с помощью роликовых подшипников или, что более распространено сейчас, за счет использования специального покрытия в качестве
одной из поверхностей подшипника. Таким образом, можно достичь отношения статического трения к трению качения 1,01 или меньше.
Точность во время движения является проблемой во многих приложениях. Резка металла, обработка дерева, травление стекла,
и шлифовка краев кремниевых пластин - примеры, где требуется экстремальная точность во время движения. Сервопривод с
усилением 1 IPM/MIL будет иметь погрешность 0,001" при перемещении со скоростью 1 IPM, 0,01" при 10 IPM и
0,1" при 100 IPM. Из этого следует, что наилучшая точность может быть достигнута путем поддержания низких скоростей и высокого усиления.
Это хорошая общая закономерность, но не всегда так просто достичь.
Конфигурация сервосистемы
Следующая схема иллюстрирует сервосистему в деталях:
(1) Управляемая система: Механическая система, для которой необходимо контролировать положение или скорость. Это включает в себя приводную систему, которая передает крутящий момент от серводвигателя.
(2) Серводвигатель: Основной привод, который перемещает управляемую систему. Доступны два типа: серводвигатель переменного тока и серводвигатель постоянного тока.
(3) Детектор: Детектор положения или скорости. Обычно в качестве детектора положения используется энкодер, установленный на двигателе.
(4) Сервоусилитель: Усилитель, который обрабатывает сигнал ошибки для исправления разницы между эталонными и обратными данными и соответственно управляет серводвигателем. Сервоусилитель состоит из
компаратора, который обрабатывает сигналы ошибки, и усилителя мощности, который управляет серводвигателем.
(5) Хост-контроллер: Устройство, которое управляет сервоусилителем, указывая положение или скорость в качестве заданной точки.
Компоненты сервопривода (1) - (5) описаны ниже:
(1) Управляемая система
На предыдущем рисунке управляемая система представляет собой подвижный стол, для которого контролируется положение или скорость. Подвижный стол приводится в движение шариковым винтом и соединен с серводвигателем через шестерни.
Таким образом, приводная система состоит из:
Шестерни + Шариковый винт
Эта приводная система наиболее часто используется, потому что передаточное отношение (передаточное число) может быть свободно установлено для обеспечения высокой точности позиционирования. Однако люфт в шестернях должен быть минимизирован.
Следующая приводная система также возможна, когда управляемая система представляет собой подвижный
стол:
Муфта + Шариковый винт
Когда передаточное отношение 1:1, муфта полезна, потому что у нее нет люфта.
Эта приводная система широко используется для станков.
Для разработки превосходной сервосистемы важно выбрать жесткую приводную систему, не имеющую люфта. Настройте управляемую систему, используя подходящую приводную систему для цели управления.
Зубчатый ремень + Трапецеидальная резьба
Зубчатый ремень - это соединительное устройство, которое позволяет свободно устанавливать передаточное отношение и не имеет люфта.
Трапецеидальная резьба не обеспечивает превосходную точность позиционирования, поэтому ее можно рассматривать как второстепенное соединительное устройство.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
