電動缸半閉環數字控制系統的傳動誤差
瀏覽： 發布日期：2021-05-13 07:07:06
目前國內六自由度電動運動平臺采用的電動缸大都為半閉環數字控制系統,電動缸的基本傳動形式是旋轉電動機+滾珠絲杠(或滾柱絲杠),缸的直線運動形式只能借助于機械變換間接
地獲得,中間環節增大了進一步提高系統精度的難度,而制造精度的限制和靈活運動的要求不可避免的存在間隙和螺距誤差,另外六自由度并聯機構在其運動包線內, 每一單缸的載荷寬幅
變化會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成傳動誤差。通常在電動缸控制系統中,反饋編碼器安裝在伺服電機軸上,它是一個典型的半閉環數字控制系統,因此在系統反饋控制中,不能夠消除滾珠絲杠傳動誤差的影響。對于定位精度要求很高的電動平臺, 必須對傳動存在的誤差進行補償。通常滾珠絲杠傳動誤差補償包含兩部分工作,首先
由誤差檢測裝置測量出誤差補償值;其次,將誤差補償值輸入控制系統,在給定的運行指令中疊加上誤差補償值,從而提高滾軸絲桿的定位精度。普通工業產品中滾軸絲桿的誤差測量不考慮
載荷變化引起的誤差,因此在負載變化較大的系統中,可能造成過補償或者欠補償的現象,不能保證對滾珠絲杠要求的高精度。
電動缸半閉環數字控制系統是由交流伺服電機與滾珠絲杠實現電動缸出桿的直線運動。控制計算機通過多軸控制器、伺服驅動器驅動伺服電機傳動,伺服電機帶編碼器傳動,編碼器輸出脈沖碼值作為控制系統的反饋信號。該信號反映了伺服電機的實際轉角,伺服電機通過聯軸器帶絲杠轉動,絲杠螺母帶電動缸出桿直線運動。因此編碼器輸出的脈沖碼值代表了電動缸的出桿行程,其中忽略了絲杠傳動誤差。控制計算機用以建立電動缸的運動模型, 測量編碼器反饋值,測量力傳感器輸出的載荷值,建立二維誤差補償表以及進行誤差補償。對于系統誤差分二個步驟:首先測量傳動誤差,其次建立誤差補償表設置補償值。