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Aerotech態軌跡強化控制功能 讓位移更精確

Aerotech動態軌跡強化控制(Enhanced Tracking Control)功能,可提升點對點定位裡位移整定時間,與與降低輪廓運動過程中之追隨誤差。可用於Aerotech控制器(A3200,Ensemble and Soloist)、Nmark GCL高效能振鏡控制器。動態軌跡強化控制與傳統比例-積分-微分(PID)控制架構並行工作,且增加伺服機構,用於抵抗外部干擾源所延伸之位置誤差的抵抗能力。

在精密定位系統中,軸承對於許多機械動態誤差產生極大貢獻度。一個簡單的庫倫摩擦模型對於巨觀尺度運動相當足夠,但在微米級與更細微的微觀尺度,其機械行為更為複雜。許多滾動原件,不同預壓與潤滑程度,導致所施加力和產生位移之間滯後(hysteretic)關係。簡單而言,機械並不會像線性伺服理論預測那樣移動。結果為控制器嘗試將平台拉到最後位置時,整定時間裡出現一段拖尾的位置誤差,或者,在機械平台改變運動方向時,產生峰值位置誤差。

伺服迴路增益的頻率響應曲線清楚地表明了軸承摩擦力的影響。理想的響應為高增益值在低頻段,經過交越頻率再到低增益值高頻段。軸承摩擦力在低頻段產生一個抑制響應,低迴路增益代表對干擾源的響應較慢。動態軌跡強化控制增強了伺服機構低頻響應,使動態行為更接近理想的無摩擦系統。

動態軌跡強化控制演算法可以直接進行調整,不需要改變現有的PID值。首先應該對系統進行一般調整到好的性能和穩定指標,最好使用迴路傳輸進行量化。動態軌跡強化控制演算法要求兩個額外參數:比例因子與頻寬;自動調機工具用來鑒定比例因子(慣性,馬達常數與感測器解析度),而頻寬設定為控制器交越頻率的一部分。

提升掃描振鏡鏡片控制

在現代雷射微加工製程中,掃描振鏡控制一直是一個重要課題,如何在最短時間移動對多路徑,維持動態軌跡精度,同時具備長時間工作的製程穩定性,是現在雷射產業亟需克服的議題。高速雷射掃振鏡的輕質量反射鏡片特別容易受到微小干擾力的影響。即使是最高品質的軸承也表現出非線性摩擦行為,這會降低精密定位應用的定位性能。

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