Когда линейная или поворотная ось должна следовать заданному профилю перемещения для достижения или поддержания точного положения, скорости или крутящего момента, сервосистема с замкнутым контуром часто является лучшим выбором. Обратная связь от энкодера, установленного на двигателе или непосредственно на оси, предоставляет информацию о фактическом состоянии системы (положение, скорость или крутящий момент). Это значение сравнивается с желаемым состоянием, и контроллер выдает команды для исправления любых ошибок между ними. В идеальной системе контур управления был бы идеально точным и срабатывал бы мгновенно, а желаемое состояние достигалось бы без превышения, колебаний или удлинения время установления.
Но в реальных приложениях это случается редко, и контуры сервоуправления должны быть настроенный чтобы свести к минимуму погрешность между заданными и фактическими значениями. Когда целью настройки является минимизация положение ошибка, одним из нежелательных результатов может быть то, что система постоянно перестраивается, а затем перестраивается недостаточно, изо всех сил пытаясь достичь целевого положения и зафиксироваться в нем. Это часто называют “охотой”.
Основная причина поиска заключается в том, что, хотя система пытается свести к минимуму ошибку между фактическим и заданным положением, ошибка постоянно меняется. Система должна реагировать очень быстро (высокая отзывчивость) для выполнения корректирующих перемещений до того, как ось изменит положение. Когда между обнаружением ошибки и корректирующим перемещением возникает задержка, ось выходит за пределы заданного положения. Теперь ошибка находится в направлении, противоположном корректирующему движению, и система должна инициировать корректирующее движение в обратном направлении. Результатом является колебание вокруг желаемого положения, или охота.
Один из способов уменьшить охоту — это правильная настройка. Настройка осуществляется путем настройки пропорционального (P), интегрального (I) и производного (D) значений выгоды Каждый выигрыш играет определенную роль в склонности системы к превышению допустимых значений и вызывает охоту, и хотя настройка сервопривода — это такое же искусство, как и наука, понимание выигрышей и их влияния на поведение системы (и их взаимозависимостей) может помочь предотвратить или уменьшить охоту.
В целом, высокий пропорциональный коэффициент усиления (Kp) может вызвать превышение и колебания, или поиск целевой точки, в то время как производное усиление (Kd) помогает демпфировать систему, уменьшая перерасход и колебательные движения. Высокий интегральный коэффициент усиления (Kя) также может вызвать промах и поиск , поскольку он определяется суммой ошибок со временем и увеличивается в конце хода.
Если сервосистема настроена соответствующим образом, но все еще отслеживает местоположение, проектировщики и производители машин могут использовать другие методы для повышения точности позиционирования и времени установки, а также сокращения времени поиска. Один из методов заключается в использовании двигателя сцепление который обладает хорошей жесткостью на кручение и способностью гасить вибрации. Муфты с такими характеристиками повышают точность позиционирования и повторяемость, а также уменьшают погрешность в фактическом положении оси.
Другой подход заключается в использовании энкодера высокого разрешения, который также обладает низким гистерезисом, что может обеспечить систему управления чрезвычайно точной информацией об истинном местоположении оси, сводя к минимуму исправление ошибок, основанных на неверной информации о местоположении.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии