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应用注释

Aerotech的EasyTune高级自动调谐工具

当用户发现运动控制应用的精度较低,如由于摩擦、低频扰动等导致的不可接受的跟随误差时亚博微信vip群,通常会首先增加伺服回路增益以减少跟随误差。不幸的是,这种“权宜之计”可能导致超额收益,使系统不稳定。

一般来说,自动调谐工具不能完全优化系统性能,因为它们通常可以增加或减少伺服环路增益,但不能在谐振频率上自动应用滤波器,以确保系统稳定并最大化带宽。由于这个原因,控制工程师使用波德图来分析系统的性能和稳定性,并减少后续误差,这导致了我们的第二个难题。为了分析解决系统稳定性问题,控制工程师需要有丰富的控制理论和控制系统经验。通常情况下,设备制造商的员工中会有控制工程师,他们可以在出厂前对系统进行调试。然而,在机器发货后,服务工程师可能会接管,并可能面临大量的调优问题,但没有长期控制工程师的丰富经验。这就是EasyTune®可以提供帮助的地方。

EasyTune包括以下功能:(1)自动调节伺服回路增益,(2)自动调节伺服滤波器,(3)自动分析系统稳定性。EasyTune将经验丰富的控制工程师的能力放在您的指尖。它在许多不同的运动系统上进行了广泛的改进,包括那些具有不同轴承、驱动技术和机械配置的系统。要获得所有这些功能的好处,用户只需要按一个按钮。然后,EasyTune自动分析系统,应用与经验丰富的控制工程师相同的补救措施,并在短短几分钟内完成任务。

例子

本例中的运动参数如下所示。

行程:50mm

速度:500毫米/秒

加速度:9800mm /s2

定位距离:±5µm

在使用EasyTune工具之前,移动时间为153 ms,沉降时间为210 ms,总的移动和沉降时间为363 ms。图1中的红线向我们展示了位置阈值为5µm。

图1。应用EasyTune前的系统示例展示。
图2。移动时间为153毫秒。

现在是时候应用EasyTune了。首先,如图3所示,用户选择性能目标:Aggressive、Normal或Conservative。我们将应用Aggressive性能目标。

图3。我们应用EasyTune的Aggressive性能目标。

根据EasyTune提示(图4和图5),我们设置旅行距离和速度,确定控制器上的轴,然后按下“Start”按钮。

图4。设置旅行距离和速度。
图5。算法进行动态分析和阶段识别。

然后EasyTune开始通过在不同的频率上进行优化来优化性能(图6和7)。当这个过程完成时,控制器保存新的伺服回路增益和滤波器参数。

图6。EasyTune在整个带宽上优化性能。
图7。程序设置和保存新的伺服增益自动。 

在使用EasyTune之后,我们运行相同的运动参数。沉淀时间现在从210毫秒减少到58毫秒(图8)。移动和沉淀时间是211毫秒。

图8。使用EasyTune工具后,移动和固定时间为211 ms。

EasyTune是如何工作的?让我们重叠两个环路传输图。查看图,我们发现交叉频率从32赫兹增加到105赫兹。因为带宽增加了,下面的错误减少了。

图9。两个环路传输图重叠。

结论

EasyTune在不同的运动系统上进行了广泛的测试和改进。该工具可以减少沉降,以提高您的机器的吞吐量。它允许非控制系统用户快速轻松地完成系统调优。