直线电机应用以及伺服控制

缺点：•伺服控制和速度规划分开实现，无法用速度规划的信息做前馈控制，伺服响应较慢，单轴跟随误差大•各轴伺服控制分开实现，无法自动实现各轴伺服响应的匹配，得到高精度的轨迹控制。•无法补偿反向摩擦力•无法主动消除轨迹误差•无法进行耦合控制，实现高同步的龙门控制减小单轴跟随误差对减小轮廓误差有作用，但是也有很多限制。例如上图中，同时减小XY的跟随误差后，其轮廓误差并没有明显减少，反倒有可能增大。平且一味的减少单轴跟随误差还有可能导致系统太灵敏而不稳定。变增益交叉耦合控制：以减小轨迹误差为目标的控制算法圆心（X0，Y0）RP*(Rx，Ry)P(Px，Py)EyExθθYXε•直线电机优点（无铁芯无刷直线电机）–高精度：（无传动误差，高分辨率光栅尺，全闭环控制）定位精度（±4um）、重复定位精度（±1um）–高速度：高达5m/s（300m/min）–高加速度：可达5G–高刚性（动态响应快），直线电机系统的单轴跟踪误差比传统旋转电机可以小10倍以上–无反向间隙–无磨损，寿命长•直线电机及驱动器相关品牌–中国大陆：大族、华嶺、维纳、同日等–中国台湾：Hiwin等–美国：Parker、Copley、GlenTek等–以色列：Elmo、Megafabs–德国：西门子、路斯特（LST）等–日本：安川、松下等–新加坡：PBA直线电机选型（引用华嶺机电资料）•直线电机选型还要注意–温升（冷却）–工作电流–行程–霍尔元器件（没有霍尔，上电需要驱动器寻找磁场相序）调试时与旋转电机注意：•电机类型选：直线电机•输入直线电机最大速度•没有霍尔的直线电机，svon时会来回动一下，以搜寻磁场相序•把直线电机模型参数输入驱动器（例如：电机电感、电阻、最大平均电流、负载质量等）•先优化驱动器电流环（一般带宽可达到2000-3000HZ）•然后优化驱动器速度环•最后调整FSCUT4000的PID参数，使用“PID自动调整”•自动调整时使用“高级自动调整”，尽量使用高一些的刚性等级