logo
แบนเนอร์ แบนเนอร์

รายละเอียดบล็อก

Created with Pixso. บ้าน Created with Pixso. บล็อก Created with Pixso.

หลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของโต๊ะทดสอบอัตราเฉื่อยสองแกน

หลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของโต๊ะทดสอบอัตราเฉื่อยสองแกน

2026-01-05



การทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน อัตราโต๊ะเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของระบบนำทางเฉื่อยและระบบควบคุมทัศนคติ ด้วยการจำลองการเคลื่อนที่เชิงมุมของตัวนำส่งในพื้นที่สองมิติ มันให้การอ้างอิงทัศนคติที่แม่นยำและการกระตุ้นการเคลื่อนที่สำหรับอุปกรณ์เฉื่อย (เช่น ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง) และระบบเฉื่อยระบบ อัตราประสิทธิภาพทางเทคนิคของโต๊ะกำหนดความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการทดสอบเฉื่อยโดยตรงและหลักการทำงานหลักขึ้นอยู่กับหลักการควบคุมการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูงและการออกแบบโครงสร้างที่มีความแข็งแกร่งสูงและมีการรบกวนต่ำบทความนี้ จะอธิบายถึงตรรกะหลักของการควบคุมการเคลื่อนที่ เทคโนโลยีหลัก ส่วนประกอบหลักของการออกแบบโครงสร้าง และข้อควรพิจารณาในการออกแบบ โดยเปิดเผยกลไกภายในที่ทำให้สามารถจำลองการเคลื่อนที่เชิงมุมที่มีความแม่นยำสูงได้I. หลักการควบคุมการเคลื่อนที่ของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา Tตารางวัตถุประสงค์หลักของการควบคุมการเคลื่อนที่สำหรับการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา อัตราis) เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำลองทัศนคติในสถานการณ์การทดสอบต่างๆ เช่น การหมุนด้วยความเร็วคงที่ การวางตำแหน่งเชิงมุม และis) เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำลองทัศนคติในสถานการณ์การทดสอบต่างๆ เช่น การหมุนด้วยความเร็วคงที่ การวางตำแหน่งเชิงมุม และการสั่นการควบคุมหลักการทำงานขึ้นอยู่กับระบบควบคุมแบบวงปิดของ "การสร้างคำสั่ง - การตอบสนองสัญญาณ - การแก้ไขข้อผิดพลาด" โดยผสานรวมเทคโนโลยีหลัก เช่น การคำนวณจลนศาสตร์ การขับเซอร์โว และการตรวจจับที่มีความแม่นยำสูง เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของการเคลื่อนที่เชิงมุมที่ส่งออกและประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก(I) ตรรกะการควบคุมหลัก: โครงสร้างการควบคุมแบบวงปิด

ระบบการวัดและควบคุมเป็นส่วนประกอบสำคัญของอัตรา

ตารางฟังก์ชันหลักสามารถสรุปได้ดังนี้: การนำกลยุทธ์การควบคุมเซอร์โวของระบบไปใช้ การปฏิบัติตามประสิทธิภาพและฟังก์ชันทางเทคนิคของระบบ และการรับประกันการทำงานของระบบตามปกติ ปลอดภัย และเชื่อถือได้ อัตราหลักการ: การควบคุม 

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่งตารางขึ้นอยู่กับทฤษฎีการควบคุมข้อผิดพลาด โดยที่ความแตกต่างระหว่างค่าคำสั่งและค่าการตอบสนองคือข้อผิดพลาด และเป้าหมายการควบคุมในอุดมคติคือการทำให้ข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ ข้อผิดพลาดนี้ได้รับการประมวลผลโดยอัลกอริธึม PID, อัลกอริธึมการแก้ไขแบบป้อนไปข้างหน้า, อัลกอริธึมการชดเชยแรงเสียดทาน ฯลฯ เพื่อสร้างค่าแรงดันไฟฟ้า จากนั้นค่าแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกส่งออกผ่านบอร์ด D/A มาตรฐานอุตสาหกรรมเป็นอินพุตไปยังไดรเวอร์มอเตอร์ ไดรเวอร์มอเตอร์จะขับเคลื่อนมอเตอร์ตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อควบคุมมอเตอร์ มอเตอร์จะขับเคลื่อนตารางแบ่งออกเป็นเลเยอร์บน (ระดับการจัดการแบบบูรณาการ) และเลเยอร์ล่าง (ระดับการควบคุมโดยตรง) เลเยอร์บนและล่างสื่อสารผ่านหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันและถูกนำไปใช้บนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว เลเยอร์บนสร้างระดับการตรวจสอบแบบรวมศูนย์และการจัดการแบบบูรณาการของ อัตราระบบใช้โครงสร้างการควบคุมแบบรองที่ประกอบด้วยวงจรปัจจุบันแบบอะนาล็อกและวงจรตำแหน่งดิจิทัล อินพุตไปยังไดรเวอร์มอเตอร์ถูกควบคุมผ่านการ์ดตัวแปลง D/A และไดรเวอร์มอเตอร์จะขับเคลื่อนมอเตอร์เพื่อให้เกิดการควบคุมมอเตอร์ เพลาทั้งสองส่งสัญญาณตำแหน่งเพลาผ่านตัวเข้ารหัสเชิงมุม ซึ่งจะถูกป้อนกลับไปยังโปรแกรมควบคุมผ่านโมดูลการวัดมุมและการ์ดเก็บข้อมูล จากนั้นระบบควบคุมจะใช้อัลกอริธึมการควบคุม PID และอัลกอริธึมการควบคุมแบบแข็งแกร่งขั้นสูงเพื่อควบคุมแท่นหมุน จึงสร้างวงจรตำแหน่งของระบบ วงจรตำแหน่งเป็นวงจรป้อนกลับหลักของระบบ เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการควบคุมและความต้องการแบบไดนามิกของระบบ วงจรปัจจุบันของระบบถูกนำไปใช้ภายในโดยไดรเวอร์ วงจรปัจจุบันนี้สร้างการตอบสนองเชิงลบของกระแสอาร์เมเจอร์เพื่อลดผลกระทบของความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ปรับปรุงความเป็นเชิงเส้นของแรงบิดควบคุม และป้องกันกระแสเกินในวงจรแปลงพลังงานและมอเตอร์ อัตราซอฟต์แวร์ควบคุม

:

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราตารางแบ่งออกเป็นเลเยอร์บน (ระดับการจัดการแบบบูรณาการ) และเลเยอร์ล่าง (ระดับการควบคุมโดยตรง) เลเยอร์บนและล่างสื่อสารผ่านหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันและถูกนำไปใช้บนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว เลเยอร์บนสร้างระดับการตรวจสอบแบบรวมศูนย์และการจัดการแบบบูรณาการของ อัตราตารางสองมิติ โดยส่วนใหญ่จะตระหนักถึงการจัดการแบบบูรณาการออนไลน์ของกระบวนการที่ไม่เรียลไทม์ การทดสอบประสิทธิภาพ การตั้งค่าการป้องกันความปลอดภัย และฟังก์ชันการตรวจสอบ เลเยอร์ล่างของซอฟต์แวร์เป็นระดับการควบคุมโดยตรงของระบบควบคุม อัตราตารางสองมิติ ใช้เพื่อสร้างวงจรควบคุมเซอร์โวที่เป็นอิสระต่างๆ อัตรา3. 

แผนการควบคุมเซอร์โว

: การรบกวนทางกลจากนำกลยุทธ์การควบคุมระบบไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงรับประกันประสิทธิภาพของระบบได้อย่างเต็มที่ตัวควบคุมทั้งหมดประกอบด้วยสี่ส่วนประกอบ: ตัวควบคุม PID แบบคลาสสิก ตัวควบคุมป้อนไปข้างหน้าแบบไม่มีความแตกต่างของเฟสโดยอิงจากการชดเชยล่วงหน้าแบบศูนย์ ตัวชดเชยแรงเสียดทานแบบปรับได้ และตัวควบคุมแบบแข็งแกร่งโดยอิงจากตัวสังเกตการณ์การรบกวน วงจรตำแหน่งใช้โครงสร้างการควบคุมแบบผสมผสาน โดยรวมการควบคุมแบบป้อนไปข้างหน้าและการควบคุมแบบป้อนกลับ ข้อดีคือการแยกประสิทธิภาพการติดตามของระบบออกจากความเสถียร การควบคุมแบบป้อนไปข้างหน้าช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการติดตามโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียร ในขณะที่การควบคุมแบบวงปิดช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของระบบและความแข็งแกร่งต่อการรบกวนภายนอกและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

ในการควบคุมแบบวงปิดตำแหน่ง จะใช้วิธีการควบคุมแบบแข็งแกร่งโดยอิงจากตัวสังเกตการณ์การรบกวน ตัวสังเกตการณ์การรบกวนใช้เพื่อระงับการรบกวนแรงบิดและทำให้ระบบเป็นเชิงเส้น แนวคิดพื้นฐานคือการทำให้ความแตกต่างระหว่างวัตถุจริงและเอาต์พุตแบบจำลองเล็กน้อยที่เกิดจากการรบกวนแรงบิดภายนอกและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์แบบจำลองเท่ากับอินพุตควบคุม กล่าวคือ เพื่อสังเกตการรบกวนที่เทียบเท่าและแนะนำการชดเชยที่เทียบเท่าในการควบคุมเพื่อระงับการรบกวนและเพิ่มความแข็งแกร่งของระบบควบคุม การออกแบบวงปิดตำแหน่งส่วนใหญ่พิจารณาถึงความเสถียรของระบบและข้อผิดพลาดตำแหน่งคงที่ โดยใช้วิธีการกรองเชิงตรรกะที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตอบสนองตำแหน่งเพื่อขจัดอิทธิพลของข้อผิดพลาดบิตและการตีความผิดพลาด ตัวควบคุมวงปิดตำแหน่งใช้การควบคุมแบบผสมผสานเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ราบรื่นของระบบวงปิดโดยไม่มีการยิงเกิน พารามิเตอร์สามารถปรับได้แบบปรับตัวได้เพื่อให้เข้ากับโหลดที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของระบบควบคุมต่อการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

(II) เทคโนโลยีหลัก: การตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงและการชดเชยข้อผิดพลาด

ความแม่นยำของการควบคุมแบบวงปิดขึ้นอยู่กับการตรวจจับการตอบสนองที่มีความแม่นยำสูงและการชดเชยข้อผิดพลาดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นการสนับสนุนทางเทคโนโลยีหลักสำหรับการควบคุมการเคลื่อนที่ของ

อัตรา

 ตาราง1. การตรวจจับตำแหน่งเชิงมุม/ความเร็วเชิงมุมที่มีความแม่นยำสูง

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่งอัตราโครงโต๊ะแบบเรียลไทม์ โดยให้พื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด องค์ประกอบการตรวจจับที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ตัวเข้ารหัสภาพถ่าย ตัวแปลงหมุน และซิงโครไนเซอร์เหนี่ยวนำแบบวงกลม ในบรรดาตัวซิงโครไนเซอร์เหนี่ยวนำแบบวงกลมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน อัตราตารางเนื่องจากมีความแม่นยำสูง เสถียรภาพสูง และความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง ในทางกลับกัน ตัวเข้ารหัสภาพถ่ายมีข้อดีคือความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็วและความละเอียดสูง ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพแบบไดนามิกสูง เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการตรวจจับเพิ่มเติม โดยทั่วไปจะใช้เทคโนโลยีการแบ่งย่อยแบบหลายหัวอ่าน โดยการซ้อนทับและแบ่งย่อยสัญญาณจากหัวอ่านหลายหัว จะช่วยลดอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการทำเครื่องหมายและข้อผิดพลาดในการติดตั้งขององค์ประกอบการตรวจจับเทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาด

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราตาราง และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุม ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบส่วนใหญ่ ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการส่งผ่านทางกลไก ข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตของเฟรม (เช่น ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกน การวิ่งออกแนวรัศมีและแนวแกนของระบบเพลา) และข้อผิดพลาดโซนตายของมอเตอร์ ข้อผิดพลาดแบบสุ่มส่วนใหญ่ ได้แก่ การรบกวนโหลด การดริฟท์ของอุณหภูมิ และการสั่นสะเทือนภายนอก กลยุทธ์การชดเชย ได้แก่: ประการแรก การชดเชยการสอบเทียบแบบออฟไลน์ ซึ่งใช้อุปกรณ์วัดที่มีความแม่นยำสูง เช่น เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์ เพื่อสอบเทียบข้อผิดพลาดที่เป็นระบบ สร้างแบบจำลองข้อผิดพลาด และเรียกใช้แบบจำลองแบบเรียลไทม์ระหว่างการควบคุมเพื่อยกเลิกข้อผิดพลาด ประการที่สอง การชดเชยแบบปรับตัวได้แบบออนไลน์ ซึ่งใช้อัลกอริธึมการควบคุมแบบปรับตัวได้เพื่อระบุข้อผิดพลาดแบบสุ่ม เช่น การรบกวนโหลดและการดริฟท์ของอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ ปรับพารามิเตอร์การควบคุมแบบไดนามิก และปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของระบบ อัตราอัตรา

 

ตารางการออกแบบโครงสร้างของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกนอัตรา

ตารางต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลักของ "ความแม่นยำสูง ความแข็งแกร่งสูง การรบกวนต่ำ และน้ำหนักเบา" ต้องมั่นใจว่าโครงสร้างทางกลไกสามารถส่งผ่านการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ลดผลกระทบจากการรบกวนของตัวเองต่อความแม่นยำในการทดสอบ โครงสร้างหลักประกอบด้วยอัตราโครงโต๊ะ ชุดประกอบระบบเพลา กลไกการส่งกำลัง โครงสร้างรองรับ และอุปกรณ์ป้องกัน การออกแบบแต่ละส่วนกำหนดประสิทธิภาพทางกลไกและความแม่นยำในการทดสอบของ อัตราตารางโดยตรง อัตรา1. 

T

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่ง: เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการรองรับชิ้นงานทดสอบและการตระหนักถึงการเคลื่อนที่เชิงมุม ประกอบด้วยเฟรมด้านใน (เฟรมแกนพิช) และเฟรมด้านนอก (เฟรมแกนราบ) ซึ่งเชื่อมต่อกันในแนวตั้งฉากด้วยชุดประกอบระบบแกน การออกแบบเฟรมต้องสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและน้ำหนักเบา: ความแข็งแกร่งไม่เพียงพอจะทำให้เกิดการเสียรูประหว่างการเคลื่อนที่ ส่งผลต่อความแม่นยำของทัศนคติ น้ำหนักที่มากเกินไปจะเพิ่มภาระของมอเตอร์และลดประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก โดยทั่วไปจะใช้อะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงเป็นวัสดุเฟรม การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างเฟรม และมีการเพิ่มซี่โครงเสริมในพื้นที่สำคัญเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของโครงสร้างในขณะที่ลดน้ำหนัก2. ชุดประกอบระบบเพลา

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างate ตาราง กำหนดความแม่นยำในการหมุนและความเสถียรของระบบเพลาโดยตรง ชุดประกอบระบบเพลาส่วนใหญ่ประกอบด้วยแกนหมุน แบริ่ง ตัวเรือนแบริ่ง และกลไกการล็อค เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการหมุน โดยทั่วไปจะใช้แบริ่งแบบหมุนที่มีความแม่นยำสูง (เช่น แบริ่งลูกปืนสัมผัสมุมและแบริ่งลูกกลิ้งเรียว) หรือแบริ่งไฮโดรสแตติก (แบริ่งไฮโดรสแตติกแก๊สและแบริ่งไฮโดรสแตติกของเหลว) แบริ่งแบบหมุนมีข้อดีคือโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และการตอบสนองที่รวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับอัตราตารางที่มีความแม่นยำปานกลางถึงสูง แบริ่งไฮโดรสแตติกรองรับแกนหมุนผ่านฟิล์มน้ำมัน/แก๊สที่เกิดจากแก๊สหรือของเหลวแรงดันสูง โดยมีการทำงานแบบไร้แรงเสียดทาน การสึกหรอน้อย และความแม่นยำในการหมุนสูง ทำให้เหมาะสำหรับ r อัตราตารางที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ ระหว่างการประกอบระบบเพลา จะต้องควบคุมพรีโหลดของแบริ่งอย่างเคร่งครัดเพื่อลดการวิ่งออกแนวรัศมีและแนวแกนของแกนหมุน พร้อมกันนี้ การออกแบบการชดเชยอุณหภูมิใช้เพื่อลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อความแม่นยำของระบบเพลา3. กลไกการส่งกำลัง

: การรบกวนทางกลจากอัตราโครงโต๊ะ ความแม่นยำในการส่งกำลังส่งผลโดยตรงต่อ อัตราความแม่นยำในการควบคุมการเคลื่อนที่ของโต๊ะ วิธีการส่งกำลังทั่วไป ได้แก่ การขับเคลื่อนโดยตรงและการขับเคลื่อนโดยอ้อม: การขับเคลื่อนโดยตรง (ไดรฟ์ DD) เชื่อมต่อโรเตอร์มอเตอร์โดยตรงกับ อัตราโครงโต๊ะ ขจัดลิงก์การส่งผ่านกลาง มีข้อดีคือความแม่นยำในการส่งผ่านสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว และไม่มีการเล่นเกียร์ ทำให้เป็นวิธีการส่งผ่านที่ต้องการสำหรับ อัตราตารางที่มีความแม่นยำสูง การขับเคลื่อนโดยอ้อมส่งการเคลื่อนที่ผ่านส่วนประกอบการส่งกำลัง เช่น เกียร์ สายพานซิงโครนัส และสกรูนำ เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีภาระหนัก แต่ต้องใช้การตัดเฉือนและการประกอบที่มีความแม่นยำเพื่อควบคุมการเล่นเกียร์และลดข้อผิดพลาดในการส่งผ่าน อัตราโครงสร้างรองรับและอุปกรณ์ป้องกัน

: ความแม่นยำในการติดตั้งของชิ้นทดสอบส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ ซึ่งต้องมีการออกแบบอินเทอร์เฟซการติดตั้งและการอ้างอิงตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง โดยทั่วไปจะใช้วิธีการวางตำแหน่ง เช่น หมุดระบุตำแหน่งและหน้าแปลนปลาย เพื่อให้แน่ใจว่าศูนย์กลางการติดตั้งของชิ้นทดสอบตรงกับศูนย์กลางการหมุนของอัตราตาราง ต้องมีความแข็งแกร่งและความเสถียรเพียงพอเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนภายนอกจากการส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของ อัตราตาราง โดยทั่วไปจะใช้เหล็กหล่อหรือหินแกรนิตเป็นวัสดุฐาน หินแกรนิตมีความทนทานต่อแรงกระแทกและความเสถียรที่ดี ดูดซับการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความแม่นยำแบบคงที่ของ อัตราตาราง อุปกรณ์ป้องกันส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันส่วนประกอบภายในของ อัตราตาราง ป้องกันฝุ่น ความชื้น ฯลฯ จากการเข้าสู่ระบบเพลาและกลไกการส่งกำลัง ในขณะเดียวกันก็ป้องกันอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยระหว่างการทดสอบ โดยทั่วไป ได้แก่ ฝาปิดผนึกและ อัตราs .(II) จุดสำคัญของการออกแบบโครงสร้าง1. 

การออกแบบการตั้งฉากสองแกน

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่ง2. การออกแบบน้ำหนักเบาและการปรับสมดุลแบบไดนามิก

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราโครงโต๊ะและโหลดสามารถสร้างแรงเหวี่ยงระหว่างการเคลื่อนที่ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและส่งผลต่อความแม่นยำแบบไดนามิก ดังนั้น การออกแบบน้ำหนักเบาสำหรับ อัตราโครงโต๊ะจึงเป็นสิ่งจำเป็น พร้อมกับการทดสอบและแก้ไขการปรับสมดุลแบบไดนามิกเพื่อกำจัดมวลเยื้องศูนย์ การแก้ไขการปรับสมดุลแบบไดนามิกโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเพิ่มหรือลบน้ำหนักเพื่อควบคุม อัตราความไม่สมดุลของโต๊ะภายในช่วงที่น้อยที่สุด ทำให้มั่นใจถึงความเสถียรระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง อัตราการออกแบบการปราบปรามการรบกวน

: การรบกวนทางกลจากอัตราตารางเอง (เช่น แรงเสียดทานของแบริ่งและการกวาดล้างการส่งผ่าน) และการรบกวนภายนอก (เช่น การสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ) สามารถส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความแม่นยำในการทดสอบ และต้องถูกระงับผ่านการออกแบบโครงสร้าง ประการแรก มีการนำการออกแบบการแยกการสั่นสะเทือนมาใช้ โดยวางแผ่นรองหรือแพลตฟอร์มแยกการสั่นสะเทือนระหว่างฐานและพื้นเพื่อดูดซับการสั่นสะเทือนภายนอก ประการที่สอง มีการนำการออกแบบควบคุมอุณหภูมิมาใช้ โดยติดตั้งอุปกรณ์ทำความร้อน/ทำความเย็นและเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายใน อัตราตารางเพื่อควบคุม อัตราอุณหภูมิในการทำงานของโต๊ะแบบเรียลไทม์ ลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อความแม่นยำของเพลาและคุณสมบัติของวัสดุ ประการที่สาม การออกแบบสายไฟและท่อร้อยสายได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความตึงเครียดและแรงเสียดทานระหว่างสายเคเบิลและท่อร้อยสายระหว่างการเคลื่อนที่ของ อัตราตาราง ลดแรงบิดรบกวน อัตราการติดตั้งชิ้นทดสอบและการออกแบบอินเทอร์เฟซ

: ความแม่นยำในการติดตั้งของชิ้นทดสอบส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ ซึ่งต้องมีการออกแบบอินเทอร์เฟซการติดตั้งและการอ้างอิงตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง โดยทั่วไปจะใช้วิธีการวางตำแหน่ง เช่น หมุดระบุตำแหน่งและหน้าแปลนปลาย เพื่อให้แน่ใจว่าศูนย์กลางการติดตั้งของชิ้นทดสอบตรงกับศูนย์กลางการหมุนของอัตราตาราง พร้อมกันนี้ ควรสงวนอินเทอร์เฟซสัญญาณและพลังงานที่จำเป็นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นทดสอบและระบบทดสอบภายนอก และการออกแบบอินเทอร์เฟซต้องหลีกเลี่ยงการส่งผลกระทบต่อ อัตราช่วงการเคลื่อนที่และความแม่นยำของตาราง อัตราหลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา

ตารางสร้างทั้งอินทรีย์ ความต้องการความแม่นยำสูงของการควบคุมการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งสูงและการรบกวนต่ำของการออกแบบโครงสร้าง ในขณะที่การเพิ่มประสิทธิภาพของการออกแบบโครงสร้างเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการนำอัลกอริธึมการควบคุมการเคลื่อนที่ไปใช้ ในขณะที่เทคโนโลยีการนำทางเฉื่อยพัฒนาไปสู่ความแม่นยำและการย่อขนาดที่สูงขึ้น ความต้องการด้านประสิทธิภาพสำหรับการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน อัตราตารางก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในอนาคต จำเป็นต้องผสานรวมอัลกอริธึมการควบคุมขั้นสูงเพิ่มเติม (เช่น การควบคุมอัจฉริยะและการควบคุมแบบแข็งแกร่ง) เข้ากับเทคโนโลยีการออกแบบโครงสร้างที่มีความแม่นยำสูง (เช่น การผลิตแบบเติมเนื้อและชุดประกอบที่มีความแม่นยำ) เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการทดสอบ ประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก และความน่าเชื่อถือของ อัตราตาราง ให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีเฉื่อย

 

แบนเนอร์
รายละเอียดบล็อก
Created with Pixso. บ้าน Created with Pixso. บล็อก Created with Pixso.

หลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของโต๊ะทดสอบอัตราเฉื่อยสองแกน

หลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของโต๊ะทดสอบอัตราเฉื่อยสองแกน



การทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน อัตราโต๊ะเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของระบบนำทางเฉื่อยและระบบควบคุมทัศนคติ ด้วยการจำลองการเคลื่อนที่เชิงมุมของตัวนำส่งในพื้นที่สองมิติ มันให้การอ้างอิงทัศนคติที่แม่นยำและการกระตุ้นการเคลื่อนที่สำหรับอุปกรณ์เฉื่อย (เช่น ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง) และระบบเฉื่อยระบบ อัตราประสิทธิภาพทางเทคนิคของโต๊ะกำหนดความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการทดสอบเฉื่อยโดยตรงและหลักการทำงานหลักขึ้นอยู่กับหลักการควบคุมการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูงและการออกแบบโครงสร้างที่มีความแข็งแกร่งสูงและมีการรบกวนต่ำบทความนี้ จะอธิบายถึงตรรกะหลักของการควบคุมการเคลื่อนที่ เทคโนโลยีหลัก ส่วนประกอบหลักของการออกแบบโครงสร้าง และข้อควรพิจารณาในการออกแบบ โดยเปิดเผยกลไกภายในที่ทำให้สามารถจำลองการเคลื่อนที่เชิงมุมที่มีความแม่นยำสูงได้I. หลักการควบคุมการเคลื่อนที่ของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา Tตารางวัตถุประสงค์หลักของการควบคุมการเคลื่อนที่สำหรับการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา อัตราis) เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำลองทัศนคติในสถานการณ์การทดสอบต่างๆ เช่น การหมุนด้วยความเร็วคงที่ การวางตำแหน่งเชิงมุม และis) เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำลองทัศนคติในสถานการณ์การทดสอบต่างๆ เช่น การหมุนด้วยความเร็วคงที่ การวางตำแหน่งเชิงมุม และการสั่นการควบคุมหลักการทำงานขึ้นอยู่กับระบบควบคุมแบบวงปิดของ "การสร้างคำสั่ง - การตอบสนองสัญญาณ - การแก้ไขข้อผิดพลาด" โดยผสานรวมเทคโนโลยีหลัก เช่น การคำนวณจลนศาสตร์ การขับเซอร์โว และการตรวจจับที่มีความแม่นยำสูง เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของการเคลื่อนที่เชิงมุมที่ส่งออกและประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก(I) ตรรกะการควบคุมหลัก: โครงสร้างการควบคุมแบบวงปิด

ระบบการวัดและควบคุมเป็นส่วนประกอบสำคัญของอัตรา

ตารางฟังก์ชันหลักสามารถสรุปได้ดังนี้: การนำกลยุทธ์การควบคุมเซอร์โวของระบบไปใช้ การปฏิบัติตามประสิทธิภาพและฟังก์ชันทางเทคนิคของระบบ และการรับประกันการทำงานของระบบตามปกติ ปลอดภัย และเชื่อถือได้ อัตราหลักการ: การควบคุม 

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่งตารางขึ้นอยู่กับทฤษฎีการควบคุมข้อผิดพลาด โดยที่ความแตกต่างระหว่างค่าคำสั่งและค่าการตอบสนองคือข้อผิดพลาด และเป้าหมายการควบคุมในอุดมคติคือการทำให้ข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ ข้อผิดพลาดนี้ได้รับการประมวลผลโดยอัลกอริธึม PID, อัลกอริธึมการแก้ไขแบบป้อนไปข้างหน้า, อัลกอริธึมการชดเชยแรงเสียดทาน ฯลฯ เพื่อสร้างค่าแรงดันไฟฟ้า จากนั้นค่าแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกส่งออกผ่านบอร์ด D/A มาตรฐานอุตสาหกรรมเป็นอินพุตไปยังไดรเวอร์มอเตอร์ ไดรเวอร์มอเตอร์จะขับเคลื่อนมอเตอร์ตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อควบคุมมอเตอร์ มอเตอร์จะขับเคลื่อนตารางแบ่งออกเป็นเลเยอร์บน (ระดับการจัดการแบบบูรณาการ) และเลเยอร์ล่าง (ระดับการควบคุมโดยตรง) เลเยอร์บนและล่างสื่อสารผ่านหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันและถูกนำไปใช้บนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว เลเยอร์บนสร้างระดับการตรวจสอบแบบรวมศูนย์และการจัดการแบบบูรณาการของ อัตราระบบใช้โครงสร้างการควบคุมแบบรองที่ประกอบด้วยวงจรปัจจุบันแบบอะนาล็อกและวงจรตำแหน่งดิจิทัล อินพุตไปยังไดรเวอร์มอเตอร์ถูกควบคุมผ่านการ์ดตัวแปลง D/A และไดรเวอร์มอเตอร์จะขับเคลื่อนมอเตอร์เพื่อให้เกิดการควบคุมมอเตอร์ เพลาทั้งสองส่งสัญญาณตำแหน่งเพลาผ่านตัวเข้ารหัสเชิงมุม ซึ่งจะถูกป้อนกลับไปยังโปรแกรมควบคุมผ่านโมดูลการวัดมุมและการ์ดเก็บข้อมูล จากนั้นระบบควบคุมจะใช้อัลกอริธึมการควบคุม PID และอัลกอริธึมการควบคุมแบบแข็งแกร่งขั้นสูงเพื่อควบคุมแท่นหมุน จึงสร้างวงจรตำแหน่งของระบบ วงจรตำแหน่งเป็นวงจรป้อนกลับหลักของระบบ เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการควบคุมและความต้องการแบบไดนามิกของระบบ วงจรปัจจุบันของระบบถูกนำไปใช้ภายในโดยไดรเวอร์ วงจรปัจจุบันนี้สร้างการตอบสนองเชิงลบของกระแสอาร์เมเจอร์เพื่อลดผลกระทบของความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ปรับปรุงความเป็นเชิงเส้นของแรงบิดควบคุม และป้องกันกระแสเกินในวงจรแปลงพลังงานและมอเตอร์ อัตราซอฟต์แวร์ควบคุม

:

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราตารางแบ่งออกเป็นเลเยอร์บน (ระดับการจัดการแบบบูรณาการ) และเลเยอร์ล่าง (ระดับการควบคุมโดยตรง) เลเยอร์บนและล่างสื่อสารผ่านหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันและถูกนำไปใช้บนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว เลเยอร์บนสร้างระดับการตรวจสอบแบบรวมศูนย์และการจัดการแบบบูรณาการของ อัตราตารางสองมิติ โดยส่วนใหญ่จะตระหนักถึงการจัดการแบบบูรณาการออนไลน์ของกระบวนการที่ไม่เรียลไทม์ การทดสอบประสิทธิภาพ การตั้งค่าการป้องกันความปลอดภัย และฟังก์ชันการตรวจสอบ เลเยอร์ล่างของซอฟต์แวร์เป็นระดับการควบคุมโดยตรงของระบบควบคุม อัตราตารางสองมิติ ใช้เพื่อสร้างวงจรควบคุมเซอร์โวที่เป็นอิสระต่างๆ อัตรา3. 

แผนการควบคุมเซอร์โว

: การรบกวนทางกลจากนำกลยุทธ์การควบคุมระบบไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงรับประกันประสิทธิภาพของระบบได้อย่างเต็มที่ตัวควบคุมทั้งหมดประกอบด้วยสี่ส่วนประกอบ: ตัวควบคุม PID แบบคลาสสิก ตัวควบคุมป้อนไปข้างหน้าแบบไม่มีความแตกต่างของเฟสโดยอิงจากการชดเชยล่วงหน้าแบบศูนย์ ตัวชดเชยแรงเสียดทานแบบปรับได้ และตัวควบคุมแบบแข็งแกร่งโดยอิงจากตัวสังเกตการณ์การรบกวน วงจรตำแหน่งใช้โครงสร้างการควบคุมแบบผสมผสาน โดยรวมการควบคุมแบบป้อนไปข้างหน้าและการควบคุมแบบป้อนกลับ ข้อดีคือการแยกประสิทธิภาพการติดตามของระบบออกจากความเสถียร การควบคุมแบบป้อนไปข้างหน้าช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการติดตามโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียร ในขณะที่การควบคุมแบบวงปิดช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของระบบและความแข็งแกร่งต่อการรบกวนภายนอกและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

ในการควบคุมแบบวงปิดตำแหน่ง จะใช้วิธีการควบคุมแบบแข็งแกร่งโดยอิงจากตัวสังเกตการณ์การรบกวน ตัวสังเกตการณ์การรบกวนใช้เพื่อระงับการรบกวนแรงบิดและทำให้ระบบเป็นเชิงเส้น แนวคิดพื้นฐานคือการทำให้ความแตกต่างระหว่างวัตถุจริงและเอาต์พุตแบบจำลองเล็กน้อยที่เกิดจากการรบกวนแรงบิดภายนอกและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์แบบจำลองเท่ากับอินพุตควบคุม กล่าวคือ เพื่อสังเกตการรบกวนที่เทียบเท่าและแนะนำการชดเชยที่เทียบเท่าในการควบคุมเพื่อระงับการรบกวนและเพิ่มความแข็งแกร่งของระบบควบคุม การออกแบบวงปิดตำแหน่งส่วนใหญ่พิจารณาถึงความเสถียรของระบบและข้อผิดพลาดตำแหน่งคงที่ โดยใช้วิธีการกรองเชิงตรรกะที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตอบสนองตำแหน่งเพื่อขจัดอิทธิพลของข้อผิดพลาดบิตและการตีความผิดพลาด ตัวควบคุมวงปิดตำแหน่งใช้การควบคุมแบบผสมผสานเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ราบรื่นของระบบวงปิดโดยไม่มีการยิงเกิน พารามิเตอร์สามารถปรับได้แบบปรับตัวได้เพื่อให้เข้ากับโหลดที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของระบบควบคุมต่อการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

(II) เทคโนโลยีหลัก: การตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงและการชดเชยข้อผิดพลาด

ความแม่นยำของการควบคุมแบบวงปิดขึ้นอยู่กับการตรวจจับการตอบสนองที่มีความแม่นยำสูงและการชดเชยข้อผิดพลาดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นการสนับสนุนทางเทคโนโลยีหลักสำหรับการควบคุมการเคลื่อนที่ของ

อัตรา

 ตาราง1. การตรวจจับตำแหน่งเชิงมุม/ความเร็วเชิงมุมที่มีความแม่นยำสูง

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่งอัตราโครงโต๊ะแบบเรียลไทม์ โดยให้พื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด องค์ประกอบการตรวจจับที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ตัวเข้ารหัสภาพถ่าย ตัวแปลงหมุน และซิงโครไนเซอร์เหนี่ยวนำแบบวงกลม ในบรรดาตัวซิงโครไนเซอร์เหนี่ยวนำแบบวงกลมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน อัตราตารางเนื่องจากมีความแม่นยำสูง เสถียรภาพสูง และความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง ในทางกลับกัน ตัวเข้ารหัสภาพถ่ายมีข้อดีคือความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็วและความละเอียดสูง ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพแบบไดนามิกสูง เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการตรวจจับเพิ่มเติม โดยทั่วไปจะใช้เทคโนโลยีการแบ่งย่อยแบบหลายหัวอ่าน โดยการซ้อนทับและแบ่งย่อยสัญญาณจากหัวอ่านหลายหัว จะช่วยลดอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการทำเครื่องหมายและข้อผิดพลาดในการติดตั้งขององค์ประกอบการตรวจจับเทคโนโลยีการชดเชยข้อผิดพลาด

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราตาราง และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุม ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบส่วนใหญ่ ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการส่งผ่านทางกลไก ข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตของเฟรม (เช่น ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกน การวิ่งออกแนวรัศมีและแนวแกนของระบบเพลา) และข้อผิดพลาดโซนตายของมอเตอร์ ข้อผิดพลาดแบบสุ่มส่วนใหญ่ ได้แก่ การรบกวนโหลด การดริฟท์ของอุณหภูมิ และการสั่นสะเทือนภายนอก กลยุทธ์การชดเชย ได้แก่: ประการแรก การชดเชยการสอบเทียบแบบออฟไลน์ ซึ่งใช้อุปกรณ์วัดที่มีความแม่นยำสูง เช่น เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์ เพื่อสอบเทียบข้อผิดพลาดที่เป็นระบบ สร้างแบบจำลองข้อผิดพลาด และเรียกใช้แบบจำลองแบบเรียลไทม์ระหว่างการควบคุมเพื่อยกเลิกข้อผิดพลาด ประการที่สอง การชดเชยแบบปรับตัวได้แบบออนไลน์ ซึ่งใช้อัลกอริธึมการควบคุมแบบปรับตัวได้เพื่อระบุข้อผิดพลาดแบบสุ่ม เช่น การรบกวนโหลดและการดริฟท์ของอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ ปรับพารามิเตอร์การควบคุมแบบไดนามิก และปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของระบบ อัตราอัตรา

 

ตารางการออกแบบโครงสร้างของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกนอัตรา

ตารางต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลักของ "ความแม่นยำสูง ความแข็งแกร่งสูง การรบกวนต่ำ และน้ำหนักเบา" ต้องมั่นใจว่าโครงสร้างทางกลไกสามารถส่งผ่านการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ลดผลกระทบจากการรบกวนของตัวเองต่อความแม่นยำในการทดสอบ โครงสร้างหลักประกอบด้วยอัตราโครงโต๊ะ ชุดประกอบระบบเพลา กลไกการส่งกำลัง โครงสร้างรองรับ และอุปกรณ์ป้องกัน การออกแบบแต่ละส่วนกำหนดประสิทธิภาพทางกลไกและความแม่นยำในการทดสอบของ อัตราตารางโดยตรง อัตรา1. 

T

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่ง: เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการรองรับชิ้นงานทดสอบและการตระหนักถึงการเคลื่อนที่เชิงมุม ประกอบด้วยเฟรมด้านใน (เฟรมแกนพิช) และเฟรมด้านนอก (เฟรมแกนราบ) ซึ่งเชื่อมต่อกันในแนวตั้งฉากด้วยชุดประกอบระบบแกน การออกแบบเฟรมต้องสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและน้ำหนักเบา: ความแข็งแกร่งไม่เพียงพอจะทำให้เกิดการเสียรูประหว่างการเคลื่อนที่ ส่งผลต่อความแม่นยำของทัศนคติ น้ำหนักที่มากเกินไปจะเพิ่มภาระของมอเตอร์และลดประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก โดยทั่วไปจะใช้อะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงเป็นวัสดุเฟรม การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างเฟรม และมีการเพิ่มซี่โครงเสริมในพื้นที่สำคัญเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของโครงสร้างในขณะที่ลดน้ำหนัก2. ชุดประกอบระบบเพลา

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างate ตาราง กำหนดความแม่นยำในการหมุนและความเสถียรของระบบเพลาโดยตรง ชุดประกอบระบบเพลาส่วนใหญ่ประกอบด้วยแกนหมุน แบริ่ง ตัวเรือนแบริ่ง และกลไกการล็อค เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการหมุน โดยทั่วไปจะใช้แบริ่งแบบหมุนที่มีความแม่นยำสูง (เช่น แบริ่งลูกปืนสัมผัสมุมและแบริ่งลูกกลิ้งเรียว) หรือแบริ่งไฮโดรสแตติก (แบริ่งไฮโดรสแตติกแก๊สและแบริ่งไฮโดรสแตติกของเหลว) แบริ่งแบบหมุนมีข้อดีคือโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และการตอบสนองที่รวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับอัตราตารางที่มีความแม่นยำปานกลางถึงสูง แบริ่งไฮโดรสแตติกรองรับแกนหมุนผ่านฟิล์มน้ำมัน/แก๊สที่เกิดจากแก๊สหรือของเหลวแรงดันสูง โดยมีการทำงานแบบไร้แรงเสียดทาน การสึกหรอน้อย และความแม่นยำในการหมุนสูง ทำให้เหมาะสำหรับ r อัตราตารางที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ ระหว่างการประกอบระบบเพลา จะต้องควบคุมพรีโหลดของแบริ่งอย่างเคร่งครัดเพื่อลดการวิ่งออกแนวรัศมีและแนวแกนของแกนหมุน พร้อมกันนี้ การออกแบบการชดเชยอุณหภูมิใช้เพื่อลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อความแม่นยำของระบบเพลา3. กลไกการส่งกำลัง

: การรบกวนทางกลจากอัตราโครงโต๊ะ ความแม่นยำในการส่งกำลังส่งผลโดยตรงต่อ อัตราความแม่นยำในการควบคุมการเคลื่อนที่ของโต๊ะ วิธีการส่งกำลังทั่วไป ได้แก่ การขับเคลื่อนโดยตรงและการขับเคลื่อนโดยอ้อม: การขับเคลื่อนโดยตรง (ไดรฟ์ DD) เชื่อมต่อโรเตอร์มอเตอร์โดยตรงกับ อัตราโครงโต๊ะ ขจัดลิงก์การส่งผ่านกลาง มีข้อดีคือความแม่นยำในการส่งผ่านสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว และไม่มีการเล่นเกียร์ ทำให้เป็นวิธีการส่งผ่านที่ต้องการสำหรับ อัตราตารางที่มีความแม่นยำสูง การขับเคลื่อนโดยอ้อมส่งการเคลื่อนที่ผ่านส่วนประกอบการส่งกำลัง เช่น เกียร์ สายพานซิงโครนัส และสกรูนำ เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีภาระหนัก แต่ต้องใช้การตัดเฉือนและการประกอบที่มีความแม่นยำเพื่อควบคุมการเล่นเกียร์และลดข้อผิดพลาดในการส่งผ่าน อัตราโครงสร้างรองรับและอุปกรณ์ป้องกัน

: ความแม่นยำในการติดตั้งของชิ้นทดสอบส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ ซึ่งต้องมีการออกแบบอินเทอร์เฟซการติดตั้งและการอ้างอิงตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง โดยทั่วไปจะใช้วิธีการวางตำแหน่ง เช่น หมุดระบุตำแหน่งและหน้าแปลนปลาย เพื่อให้แน่ใจว่าศูนย์กลางการติดตั้งของชิ้นทดสอบตรงกับศูนย์กลางการหมุนของอัตราตาราง ต้องมีความแข็งแกร่งและความเสถียรเพียงพอเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนภายนอกจากการส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของ อัตราตาราง โดยทั่วไปจะใช้เหล็กหล่อหรือหินแกรนิตเป็นวัสดุฐาน หินแกรนิตมีความทนทานต่อแรงกระแทกและความเสถียรที่ดี ดูดซับการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความแม่นยำแบบคงที่ของ อัตราตาราง อุปกรณ์ป้องกันส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันส่วนประกอบภายในของ อัตราตาราง ป้องกันฝุ่น ความชื้น ฯลฯ จากการเข้าสู่ระบบเพลาและกลไกการส่งกำลัง ในขณะเดียวกันก็ป้องกันอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยระหว่างการทดสอบ โดยทั่วไป ได้แก่ ฝาปิดผนึกและ อัตราs .(II) จุดสำคัญของการออกแบบโครงสร้าง1. 

การออกแบบการตั้งฉากสองแกน

: ข้อผิดพลาดในการตั้งฉากระหว่างสองแกนเป็นข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตหลักที่มีผลต่อความแม่นยำของการเชื่อมโยงสองแกน และต้องมั่นใจผ่านการออกแบบและการประกอบที่แม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง ตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบระบบเพลาได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นกึ่งกลางของสองแกนตั้งฉากกันอย่างเคร่งครัด ในระหว่างกระบวนการประกอบ จะใช้เครื่องวัดการรบกวนด้วยเลเซอร์สำหรับการวัดแบบเรียลไทม์ และข้อผิดพลาดในการตั้งฉากจะถูกควบคุมภายในไม่กี่วินาทีโดยการปรับความแม่นยำในการติดตั้งของตัวเรือนแบริ่ง2. การออกแบบน้ำหนักเบาและการปรับสมดุลแบบไดนามิก

: การกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอัตราโครงโต๊ะและโหลดสามารถสร้างแรงเหวี่ยงระหว่างการเคลื่อนที่ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและส่งผลต่อความแม่นยำแบบไดนามิก ดังนั้น การออกแบบน้ำหนักเบาสำหรับ อัตราโครงโต๊ะจึงเป็นสิ่งจำเป็น พร้อมกับการทดสอบและแก้ไขการปรับสมดุลแบบไดนามิกเพื่อกำจัดมวลเยื้องศูนย์ การแก้ไขการปรับสมดุลแบบไดนามิกโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเพิ่มหรือลบน้ำหนักเพื่อควบคุม อัตราความไม่สมดุลของโต๊ะภายในช่วงที่น้อยที่สุด ทำให้มั่นใจถึงความเสถียรระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง อัตราการออกแบบการปราบปรามการรบกวน

: การรบกวนทางกลจากอัตราตารางเอง (เช่น แรงเสียดทานของแบริ่งและการกวาดล้างการส่งผ่าน) และการรบกวนภายนอก (เช่น การสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ) สามารถส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความแม่นยำในการทดสอบ และต้องถูกระงับผ่านการออกแบบโครงสร้าง ประการแรก มีการนำการออกแบบการแยกการสั่นสะเทือนมาใช้ โดยวางแผ่นรองหรือแพลตฟอร์มแยกการสั่นสะเทือนระหว่างฐานและพื้นเพื่อดูดซับการสั่นสะเทือนภายนอก ประการที่สอง มีการนำการออกแบบควบคุมอุณหภูมิมาใช้ โดยติดตั้งอุปกรณ์ทำความร้อน/ทำความเย็นและเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายใน อัตราตารางเพื่อควบคุม อัตราอุณหภูมิในการทำงานของโต๊ะแบบเรียลไทม์ ลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อความแม่นยำของเพลาและคุณสมบัติของวัสดุ ประการที่สาม การออกแบบสายไฟและท่อร้อยสายได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความตึงเครียดและแรงเสียดทานระหว่างสายเคเบิลและท่อร้อยสายระหว่างการเคลื่อนที่ของ อัตราตาราง ลดแรงบิดรบกวน อัตราการติดตั้งชิ้นทดสอบและการออกแบบอินเทอร์เฟซ

: ความแม่นยำในการติดตั้งของชิ้นทดสอบส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ ซึ่งต้องมีการออกแบบอินเทอร์เฟซการติดตั้งและการอ้างอิงตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง โดยทั่วไปจะใช้วิธีการวางตำแหน่ง เช่น หมุดระบุตำแหน่งและหน้าแปลนปลาย เพื่อให้แน่ใจว่าศูนย์กลางการติดตั้งของชิ้นทดสอบตรงกับศูนย์กลางการหมุนของอัตราตาราง พร้อมกันนี้ ควรสงวนอินเทอร์เฟซสัญญาณและพลังงานที่จำเป็นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นทดสอบและระบบทดสอบภายนอก และการออกแบบอินเทอร์เฟซต้องหลีกเลี่ยงการส่งผลกระทบต่อ อัตราช่วงการเคลื่อนที่และความแม่นยำของตาราง อัตราหลักการควบคุมการเคลื่อนที่และการออกแบบโครงสร้างของการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน

อัตรา

ตารางสร้างทั้งอินทรีย์ ความต้องการความแม่นยำสูงของการควบคุมการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งสูงและการรบกวนต่ำของการออกแบบโครงสร้าง ในขณะที่การเพิ่มประสิทธิภาพของการออกแบบโครงสร้างเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการนำอัลกอริธึมการควบคุมการเคลื่อนที่ไปใช้ ในขณะที่เทคโนโลยีการนำทางเฉื่อยพัฒนาไปสู่ความแม่นยำและการย่อขนาดที่สูงขึ้น ความต้องการด้านประสิทธิภาพสำหรับการทดสอบเฉื่อยแบบสองแกน อัตราตารางก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในอนาคต จำเป็นต้องผสานรวมอัลกอริธึมการควบคุมขั้นสูงเพิ่มเติม (เช่น การควบคุมอัจฉริยะและการควบคุมแบบแข็งแกร่ง) เข้ากับเทคโนโลยีการออกแบบโครงสร้างที่มีความแม่นยำสูง (เช่น การผลิตแบบเติมเนื้อและชุดประกอบที่มีความแม่นยำ) เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการทดสอบ ประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิก และความน่าเชื่อถือของ อัตราตาราง ให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีเฉื่อย