電動(dòng)缸半閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差
瀏覽： 發(fā)布日期：2021-05-13 07:07:06
目前國內(nèi)六自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用的電動(dòng)缸大都為半閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng),電動(dòng)缸的基本傳動(dòng)形式是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)+滾珠絲杠(或滾柱絲杠),缸的直線運(yùn)動(dòng)形式只能借助于機(jī)械變換間接
地獲得,中間環(huán)節(jié)增大了進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度的難度,而制造精度的限制和靈活運(yùn)動(dòng)的要求不可避免的存在間隙和螺距誤差,另外六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)在其運(yùn)動(dòng)包線內(nèi), 每一單缸的載荷寬幅
變化會(huì)引起絲杠彈性形變的較大變化, 這種彈性變形與間隙和螺距誤差構(gòu)成傳動(dòng)誤差。通常在電動(dòng)缸控制系統(tǒng)中,反饋編碼器安裝在伺服電機(jī)軸上,它是一個(gè)典型的半閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng),因此在系統(tǒng)反饋控制中,不能夠消除滾珠絲杠傳動(dòng)誤差的影響。對(duì)于定位精度要求很高的電動(dòng)平臺(tái), 必須對(duì)傳動(dòng)存在的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。通常滾珠絲杠傳動(dòng)誤差補(bǔ)償包含兩部分工作,首先
由誤差檢測(cè)裝置測(cè)量出誤差補(bǔ)償值;其次,將誤差補(bǔ)償值輸入控制系統(tǒng),在給定的運(yùn)行指令中疊加上誤差補(bǔ)償值,從而提高滾軸絲桿的定位精度。普通工業(yè)產(chǎn)品中滾軸絲桿的誤差測(cè)量不考慮
載荷變化引起的誤差,因此在負(fù)載變化較大的系統(tǒng)中,可能造成過補(bǔ)償或者欠補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象,不能保證對(duì)滾珠絲杠要求的高精度。
電動(dòng)缸半閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)是由交流伺服電機(jī)與滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)電動(dòng)缸出桿的直線運(yùn)動(dòng)。控制計(jì)算機(jī)通過多軸控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)傳動(dòng),伺服電機(jī)帶編碼器傳動(dòng),編碼器輸出脈沖碼值作為控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)。該信號(hào)反映了伺服電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)角,伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器帶絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),絲杠螺母帶電動(dòng)缸出桿直線運(yùn)動(dòng)。因此編碼器輸出的脈沖碼值代表了電動(dòng)缸的出桿行程,其中忽略了絲杠傳動(dòng)誤差。控制計(jì)算機(jī)用以建立電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)模型, 測(cè)量編碼器反饋值,測(cè)量力傳感器輸出的載荷值,建立二維誤差補(bǔ)償表以及進(jìn)行誤差補(bǔ)償。對(duì)于系統(tǒng)誤差分二個(gè)步驟:首先測(cè)量傳動(dòng)誤差,其次建立誤差補(bǔ)償表設(shè)置補(bǔ)償值。