运动控制和CNC精度

数控应用通常需要非常精确的运动，快速的方向变化，以及积极的加速和减速，同时使用机械配置，使这相当具有挑战性。运动控制方案可以使这成为可能，但在许多情况下需要使用负载侧编码器，这在机械上可能不可行。因此，只有电机编码器用于伺服控制回路反馈，可能导致较慢的进给速率或较低的精度，由于在系统中过度振荡。这两种结果都不是机器制造商或最终用户的最佳选择。

虚拟传感器技术

考虑到这一点，贝加莱开发了虚拟传感器技术，以增强这些物理系统的可控性。该技术使用简单双质量系统的数学模型，并在伺服驱动器上运行状态观测器，使用从机械设计软件(如达索系统的SolidWorks)获取的系统物理参数来计算负载侧反馈。通过在伺服驱动器上以亚毫秒的周期时间运行该状态观测器，可以消除PLC的潜在现场总线通信延迟。

由此产生的控制性能可以大大减少规划轨迹和实际刀具轨迹之间的轮廓误差，即使是具有挑战性的机械布置，惯性不匹配高达200:1。

- Derrick Stacey是贝加莱工业自动化解决方案工程师;由CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com。

关键概念

• 数控应用需要精确的运动，快速的方向变化，以及积极的加速和减速。
• 虚拟传感器系统可以提高数控系统的控制性能，降低数控系统的轮廓误差。

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