什么是全閉環(huán)控制?

おしえて!馬姐
おしえて!馬姐

本專欄介紹全閉環(huán)控制。

  • 達(dá)弟

    真?zhèn)X筋···。

  • 馬姐

    怎么了達(dá)弟?

  • 達(dá)弟

    有一位使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的客戶咨詢說(shuō):“希望進(jìn)一步提高停止精度。”

  • 馬姐

    客戶嘗試了什么方法?

  • 達(dá)弟

    使用的是基本步進(jìn)角度為1.8°的2相步進(jìn)馬達(dá),所以好像換成了分辨率更高的0.36°/step的5相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這樣也不行,把球螺絲的導(dǎo)線變小的方法也試過(guò)了……。1μm以下的停止精度難度很高。

  • 馬姐

    原來(lái)如此。那樣的話全閉環(huán)控制好像更好。

  • 達(dá)弟

    那就是「閉環(huán)控制」不同嗎?

半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制

  • 馬姐

    「閉環(huán)控制」分為兩種。比如伺服電動(dòng)機(jī)所代表的使用編碼器來(lái)檢測(cè)和控制電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的方法叫做半閉環(huán)控制。這種情況下,就可以預(yù)測(cè)工作臺(tái)或工作臺(tái)等機(jī)械端位置來(lái)控制電動(dòng)機(jī)了。

  • 達(dá)弟

    因?yàn)橐郧皩W(xué)習(xí)過(guò)所以知道!

  • 馬姐

    與此相對(duì),全閉環(huán)控制則是通過(guò)設(shè)置在機(jī)械端處的傳感器直接檢測(cè)位置信息來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的方法。像這次這樣機(jī)械端是直動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下,一般會(huì)組合使用線性(傳感器)和伺服電動(dòng)機(jī)。

  • 達(dá)弟

    閉環(huán)控制有什么好處?

    半閉環(huán)控制的框圖

    半閉環(huán)控制的框圖

    全閉環(huán)控制框圖

    全閉環(huán)控制框圖

全閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)

  • 馬姐

    最大的優(yōu)點(diǎn)是停止精度非常高。

  • 達(dá)弟

    兩者都是閉環(huán)控制,為什么全閉環(huán)控制的停止精度更高?

  • 馬姐

    在半閉環(huán)控制的情況下,電動(dòng)機(jī)和機(jī)械端之間的滾珠絲杠和齒輪等機(jī)械零件的誤差會(huì)影響停止精度。但是全閉環(huán)控制可以直接檢測(cè)機(jī)械端位置并反饋給驅(qū)動(dòng)器,從而校正機(jī)械零件等的誤差。

  • 達(dá)弟

    也就是說(shuō),在全閉環(huán)控制的情況下,可以減少滾珠絲杠的熱膨脹和齒隙引起的誤差嗎?

  • 馬姐

    沒(méi)錯(cuò)。不過(guò)這種控制方法需要像線性編碼器那樣的高分辨率傳感器,所以成本也高。

  • 達(dá)弟

    客戶現(xiàn)在正在研究步進(jìn)電動(dòng)機(jī),所以可能需要大幅度的系統(tǒng)變更。感覺構(gòu)建全閉環(huán)控制的系統(tǒng)也很難…。

  • 馬姐

    沒(méi)事的達(dá)弟!我們有CVD系列全閉環(huán)控制產(chǎn)品?。《液?相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)組合使用。不用擔(dān)心微振,所以我覺得適合用于像這次這樣XY精密平臺(tái)。

  • 達(dá)弟

    那太棒了!我想馬上介紹給客戶!

  • 馬姐

    如果有想使用半導(dǎo)體制造設(shè)備、光學(xué)檢查設(shè)備、顯微鏡等進(jìn)行高精度定位的客戶,一定要向他們介紹這個(gè)產(chǎn)品。

  • 達(dá)弟

    明白了!謝謝!

這次的重點(diǎn)

  • 閉環(huán)控制分為半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制兩種。
  • 全閉環(huán)控制比半閉環(huán)控制具有更高的停止精度。