移动负载与电子驱动器通常是完成了一个系统,使用一个编码器在电机轴上提供控制的位置和速度信息。编码器的分辨率高,电机轴的精确检测反应动态位置控制至关重要。从应用程序的观点,然而,最终输出端负载运动的精度是至关重要的质量和产品的尺寸精度。齿轮迷、纺锤波和传动皮带有负面影响。根据齿轮啮合间隙的方向运动,可能会导致不同的加载位置在输出端。弹性可能会导致延误和振荡的启动或停止运动。想到的第一个解决方案是安装在输出轴编码器,而不是电机轴。然而,而不是成功,这导致更糟糕的系统性能。gydF4y2Ba

在与反弹或弹性机制的情况下,动态的和精确的负载定位需要使用系统的控制是基于两个编码器系统:gydF4y2Ba

• 一个旋转编码器,辅助编码器,电机轴刚性连接。这应该已经是电动机的组合的一部分。gydF4y2Ba
• 另一个编码器,编码器,主要是连接到负载输出端。gydF4y2Ba

主要控制回路gydF4y2Ba

主控制回路由一个比例(P)控制器,获得调度器和二阶滤波器(主循环过滤器)。路径规划供应所需的负载的位置及其所需的速度和加速度作为输入变量的主要控制回路。另一个输入变量是当前位置的负载,以编码器。gydF4y2Ba

• 增益调度程序gydF4y2Ba

EPOS4双重循环控制使用增益调度程序从齿轮啮合间隙消除负面影响。增益调度程序通过自动调整增益的主要控制回路。如果跟踪那些偏差的实际负载位置所需的位置太大,高P将被应用,导致误差的快速减少。随着跟踪误差小,P增益降低,所以振荡不发生在开车,尽管齿轮侧隙。gydF4y2Ba

• 主循环过滤gydF4y2Ba
  如果有一定数量的电机和负载之间的弹性联轴器,腰带,或长纺锤波,共振频率可能会导致放大振荡。这些可能会增加,控制变得不稳定。为了防止这种情况,EPOS4双重循环控制器采用二阶滤波器,陷波滤波器的类型。这个过滤器抑制输出信号的共振频率范围从主控制回路,从而防止谐波传动系振动。gydF4y2Ba

辅助控制回路gydF4y2Ba

辅助控制回路由一个比例积分(PI)控制器和前馈(FF),和一个观察者位置数据的估计电机转速电机编码器和电机电流测量。gydF4y2Ba

自动程序gydF4y2Ba

为了简化调试,maxon叙事诗工作室软件功能集成的自动向导来确定和验证双重循环控制器的参数。调音过程包括两个实验,自动进行。gydF4y2Ba

• 实验1触发振荡电机轴。这些振荡是用来确定质量惯性,转矩常数,马达的摩擦。辅助回路控制器和观测器的参数然后计算的基础上确定的数据。gydF4y2Ba
• 实验2是用来计算的参数主要控制回路和陷波滤波器。一个伪随机位序列信号(=伪随机二进制序列)是用来激发植物。基于生成的输入-输出数据,传递函数识别和显示波德图(见图3)。gydF4y2Ba

波德图可以被导出。它协助控制技术在优化机械设计,系统分析和手动适应特定应用程序的控制。gydF4y2Ba

比较单回路控制和双重循环控制gydF4y2Ba

以下图表显示不同的参考系统的响应和跟踪误差与齿轮啮合间隙(图4)和一个系统弹性联轴节(图5)。图表比较单回路控制和负载上的编码器,并自动调整双重循环与编码器控制电机轴和负载。gydF4y2Ba