什么是全闭环控制?

おしえて!马姐
おしえて!马姐

本专栏介绍全闭环控制。

  • 达弟

    真伤脑筋···。

  • 马姐

    怎么了达弟?

  • 达弟

    有一位使用步进电机驱动XY台的客户咨询说:“希望进一步提高停止精度。”

  • 马姐

    客户尝试了什么方法?

  • 达弟

    使用的是基本步进角度为1.8°的2相步进马达,所以好像换成了分辨率更高的0.36°/step的5相步进电动机。这样也不行,把球螺丝的导线变小的方法也试过了……。1μm以下的停止精度难度很高。

  • 马姐

    原来如此。那样的话全闭环控制好像更好。

  • 达弟

    那就是「闭环控制」不同吗?

半闭环控制和全闭环控制

  • 马姐

    「闭环控制」分为两种。比如伺服电机所代表的使用编码器来检测和控制电机旋转角度的方法叫做半闭环控制。这种情况下,就可以预测工作台或工作台等机械端位置来控制电动机了。

  • 达弟

    因为以前学习过所以知道!

  • 马姐

    与此相对,全闭环控制则是通过设置在机械端处的传感器直接检测位置信息来控制电机的方法。像这次这样机械端是直动机构的情况下,一般会组合使用线性(传感器)和伺服电机。

  • 达弟

    闭环控制有什么好处?

    半闭环控制的框图

    半闭环控制的框图

    全闭环控制框图

    全闭环控制框图

全闭环控制的优点

  • 马姐

    最大的优点是停止精度非常高。

  • 达弟

    两者都是闭环控制,为什么全闭环控制的停止精度更高?

  • 马姐

    在半闭环控制的情况下,电机和机械端之间的滚珠螺丝和齿轮等机械零件的误差会影响停止精度。但是全闭环控制可以直接检测机械端位置并反馈给驱动器,从而校正机械零件等的误差。

  • 达弟

    也就是说,在全闭环控制的情况下,可以减少滚珠螺杆的热膨胀和齿轮的回滚引起的误差吗?

  • 马姐

    没错。不过这种控制方法需要像线性标度那样的高分辨率传感器,所以成本也高。

  • 达弟

    客户现在正在研究步进马达,所以可能需要大幅度的系统变更。全闭环控制的系统也很难…。

  • 马姐

    没事的达弟!CVD系列全闭环控制产品有啊。而且和五相步进电机配合使用。因为不用担心狩猎,所以我觉得适合像这次这样精密的XY舞台。

  • 达弟

    那太棒了!我想马上介绍给客人!

  • 马姐

    如果您想使用半导体制造设备、光学检查设备、显微镜等进行高精度定位,请务必介绍给我们。

  • 达弟

    明白了!谢谢!

这次的重点

  • 闭环控制分为半闭环控制和全闭环控制两种。
  • 全闭环控制比半闭环控制具有更高的停止精度。

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