電(diàn)動缸半閉環數字控制系統的傳動誤差
目前國(guó)内六自由度電(diàn)動運動平台采用(yòng)的電(diàn)動缸大都為(wèi)半閉環數字控制系統,電(diàn)動缸的基本傳動形式是旋轉電(diàn)動機+滾珠絲杠(或滾柱絲杠),缸的直線(xiàn)運動形式隻能(néng)借助于機械變換間接
地獲得,中(zhōng)間環節增大了進一步提高系統精(jīng)度的難度,而制造精(jīng)度的限制和靈活運動的要求不可(kě)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(xiàn)内, 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(diàn)動缸控制系統中(zhōng),反饋編碼器安(ān)裝(zhuāng)在伺服電(diàn)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(zhōng),不能(néng)夠消除滾珠絲杠傳動誤差的影響。對于定位精(jīng)度要求很(hěn)高的電(diàn)動平台, 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(fēn)工(gōng)作(zuò),首先
由誤差檢測裝(zhuāng)置測量出誤差補償值;其次,将誤差補償值輸入控制系統,在給定的運行指令中(zhōng)疊加上誤差補償值,從而提高滾軸絲杆的定位精(jīng)度。普通工(gōng)業産(chǎn)品中(zhōng)滾軸絲杆的誤差測量不考慮
載荷變化引起的誤差,因此在負載變化較大的系統中(zhōng),可(kě)能(néng)造成過補償或者欠補償的現象,不能(néng)保證對滾珠絲杠要求的高精(jīng)度。
電(diàn)動缸半閉環數字控制系統是由交流伺服電(diàn)機與滾珠絲杠實現電(diàn)動缸出杆的直線(xiàn)運動。控制計算機通過多(duō)軸控制器、伺服驅動器驅動伺服電(diàn)機傳動,伺服電(diàn)機帶編碼器傳動,編碼器輸出脈沖碼值作(zuò)為(wèi)控制系統的反饋信号。該信号反映了伺服電(diàn)機的實際轉角,伺服電(diàn)機通過聯軸器帶絲杠轉動,絲杠螺母帶電(diàn)動缸出杆直線(xiàn)運動。因此編碼器輸出的脈沖碼值代表了電(diàn)動缸的出杆行程,其中(zhōng)忽略了絲杠傳動誤差。控制計算機用(yòng)以建立電(diàn)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(fēn)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。