精密、动态和操作方便的数字运动控制器

数字压电陶瓷控制器相对于模拟伺服电路具有几个优点,特别是用于高精度定位任务,获得高精度和更好的动态性能。


优化定位精度的线性化

机械系统线性化

整个系统的线性度是其定位精度的一个标准。压电陶瓷促动器通常显示10%至15%的非线性,必须由控制回路补偿。 数字控制器采用高阶多项式将运动非线性值降低至0.001%以下,对于100µm的典型行程,对应于一纳米或更好的精度。

电控线性化

所有用于纳米级定位的PI控制器均有相同作用。这使得任何压电陶瓷设备可协调至任何数字控制,同时能够由其他控制器操作,同时没有性能损失。所需对比数据存储于平台内的ID芯片内,并在启动前由控制器唤醒。


动态数字线性化

此外,动态数字线性化(DDL)减少运动中重复周期轨迹的偏差。 这与扫描应用相关,其中必须确定一个特定的位置,随后以高精度接近,或处理过程中必须遵循运动轨迹的应用。


控制器和伺服技术

伺服回路的任务是校正实际位置和目标位置之间的偏差。通常,使用带陷波滤波器的比例积分控制器。然而,根据应用程序,其他结合线性化算法的控制技术可以产生更好的结果。数字滤波器避免不必要的机械性兴奋,抑制噪声,从而提高系统的分辨率。

状态空间控制

为定位系统提供的另一个控制概念是:先进的压电陶瓷控制。这基于一个状态空间控制器,反过来基于定位系统的模型。先进的压电陶瓷控制器积极降低谐振频率,对比传统的带陷波滤波器的比例积分微分(PID)控制器,后者中机械共振从激发光谱中切断。其结果是更快的解决时间和对于外部干扰较低的灵敏度。与一个甚至两个陷波滤波器的阻尼相比,相位保真度显著提高。这直接影响路径保真度和沉降行为。

如果机械系统具有太多的共振在一起,或如果谐振频率阻尼在1kHz或以上,则与传统PID控制器相比,状态控制器不再具有任何优势。请与我们讨论您的应用。


即插即用:ID芯片

ID芯片包含平台的相关数据,因此允许支持ID芯片的运动控制器最快调整。基于驱动器的类型,数据读取范围可为从阶段类型到个体操作参数。对于基于压电陶瓷的定位系统,最佳结果通过操作参数的单独比对实现。这取决于各个平台。 如果数字电子被调谐一次,这些参数将被存储在平台的ID芯片中。因此,这些参数可在另一台数字控制器上自动再次运行,而无需重新调整。平台和控制器之间的这种互换性是系统灵活使用的重要一步。

数字控制器的操作便捷性

与数字控制器齐头并进的计算能力和内存容量可实现有用的附加功能。

  • 可访问所有运动参数和图形显示结果的软件
  • 直角坐标系下简单控制的并联运动坐标变换
  • 可外部触发的存储和检索运动宏内存
  • 预定义轨迹的检索和定制波形生成的波形发生器和波形存储
  • 数据记录器记录传感器和用于后续处理的控制数据

并非所有控制器都具有每项功能。详细信息,请参见对应的产品数据表。