增强跟踪控制（ETC）

Aerotech独特的增强型跟踪控制（ETC）功能可改善点对点定位中的移动和定位时间，并在轮廓运动期间减少跟踪误差。它可以在所有Aerotech控制器（A3200，Ensemble）上提供^®和独奏者^®）包括我们Nmark®CLS高性能GALVO控制器。增强型跟踪控制算法与传统的比例积分 - 衍生物（PID）控制架构并行工作，并增加伺服机构拒绝违反位置误差的干扰的能力。

背景

轴承摩擦导致精密定位系统中的许多动态误差。一个简单的库仑摩擦模型对于大规模的运动是足够的，但微米水平和以下的行为更复杂。多个滚动元件具有不同预载荷和润滑水平的相互作用导致施加的力与所得位移之间的滞后关系。简单地说，就线性伺服理论预测，机械师不会移动。结果是在稳定时间中的长尾，当控制器试图将阶段拉到最终位置，或者当阶段改变方向时位置误差中的峰值。

伺服环路增益的频率响应图清楚地表明了轴承摩擦的影响（图1）。通过在高频下的交叉频率降低低增益（需要防止不需要的机器振动，将低频率（表示良好控制权限）（表示良好的控制权限表示良好的控制权限）平滑地从高增益（表示良好的控制权）的高增益过渡。轴承摩擦在低频下产生减少的响应，并且下环增益意味着对干扰的响应较慢。增强的跟踪控制算法提高了伺服机构的低频响应，导致动态行为更接近理想的无摩擦系统。

调整技术

增强的跟踪控制算法是简单的调谐，并且通常不需要对现有PID增益的更改。该系统应该首先进行良好的性能和稳定度量，优选地用整体环路传输测量量化。增强的跟踪控制功能只需要两个附加参数：比例因子和带宽。AutoTuning算法识别比例因子（惯性，电机力常数和传感器分辨率的组合），带宽被设置为控制器交叉频率的适度分数。

点对点定位的改进

增强的跟踪控制算法通过消除与沉降与亚微米公差相关的长尾（图2）来改善点对点定位性能。当滚动元件几乎几乎但不相当的情况下，具有滚动元件轴承的系统通常需要很长时间的准静态条件。低频时伺服的较高环增益提供了在使用增强型跟踪控制算法时推动轴承摩擦的额外努力。

动态跟踪的改进

当使用增强型跟踪控制算法拒绝干扰力时，动态跟踪性能也提高。跟踪错误通常在方向逆转时更糟糕，小圆形轮廓是追踪伺服机构最具挑战性之一。图3示出了当ETC应用于在激光切割应用中的复杂轮廓上时，峰值跟踪误差的4倍降低。

加尔沃镜像控制的改进

高速激光电流仪中使用的轻质镜甚至特别容易受到最小扰动力的影响。即使是最高质量的轴承也表现出非线性摩擦行为，可以降低精密应用中的定位性能。图4显示了在127 Hz频率下跟踪圆圈的跟踪误差，并且不含等等。位置误差和最终的零件质量与启用算法改进。

概括

Aerotech的增强型跟踪控制（ETC）功能可提高点对点稳定时间，并减少了精密应用中的跟踪错误。今天联系Aerotech讨论您的应用程序，并发现且逃逸如何提高您的过程吞吐量和质量。