सीएनसी मशीनिंग सेंटर सीएनसी मशीन उपकरण सहायक उपकरण: सर्वो मोटर शोर का समाधान
शोर को आमतौर पर सिग्नल में बेकार घटकों के रूप में परिभाषित किया जाता है, और यह सर्वव्यापी है। सीएनसी मशीन टूल्स और उनके आस-पास के वातावरण में, शोर की गड़बड़ी अपरिहार्य है, जिसमें तापमान परिवर्तन और विभिन्न विद्युत गड़बड़ी संकेतों के कारण बहाव शामिल है। विभिन्न शोर गड़बड़ी संकेत अनिवार्य रूप से सर्वो सिस्टम की ट्रैकिंग सटीकता को कम कर देंगे। सीएनसी मशीन टूल्स के नियंत्रण कैबिनेट में, ग्राउंडिंग तकनीक, परिरक्षण तकनीक और अलगाव तकनीक का उपयोग आम तौर पर शोर गड़बड़ी संकेतों के प्रभाव को खत्म करने के लिए किया जाता है।
विभिन्न गड़बड़ी संकेतों के लिए गड़बड़ी पर्यवेक्षकों को डिजाइन करना और उन्हें सर्वो नियंत्रण प्रणालियों में क्षतिपूर्ति करना गड़बड़ी के प्रभाव को कम करने और सिस्टम की मजबूती में सुधार करने का एक तरीका है। देश और विदेश में कई विद्वानों ने सर्वो नियंत्रण में गड़बड़ी संकेतों के लिए क्षतिपूर्ति नियंत्रण विधियों पर शोध किया है। किम एट अल. ने मल्टी इनपुट मल्टी आउटपुट सिस्टम के फीडबैक ट्रैकिंग नियंत्रण के लिए एक फजी गड़बड़ी पर्यवेक्षक को डिजाइन किया, और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स के गति नियंत्रण के लिए फजी गड़बड़ी पर्यवेक्षक का उपयोग किया
RYOO एट अल. ने एक मजबूत गड़बड़ी पर्यवेक्षक को डिजाइन किया और ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव सिस्टम में ट्रैक ट्रैकिंग नियंत्रण पर प्रयोग किए; LU एट अल. ने स्लाइडिंग मोड दोहराव नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग करके गड़बड़ी सिग्नल पर्यवेक्षकों का अध्ययन किया; डोंग मिंगज़ियाओ और अन्य ने सीएनसी मशीन टूल सर्वो के लिए H ∞ मजबूत नियंत्रक डिजाइन करने के लिए मिश्रित संवेदनशीलता डिजाइन विधि को संयोजित किया।
लेख में सर्वो सिस्टम की ट्रैकिंग सटीकता पर शोर गड़बड़ी के प्रभाव का विश्लेषण किया गया है और शोर गड़बड़ी संकेतों को देखने और क्षतिपूर्ति करने के लिए एक नियंत्रण विधि प्रस्तावित की गई है: सर्वो चालक पर लागू वोल्टेज और सर्वो मोटर के घूर्णी कोणीय विस्थापन का पता लगाकर, शोर गड़बड़ी देखी जाती है, और गड़बड़ी क्षतिपूर्ति राशि को क्षतिपूर्ति प्राप्त करने के लिए स्थिति नियंत्रक के आउटपुट में जोड़ा जाता है। विशिष्ट सॉटूथ शोर गड़बड़ी संकेतों पर सिमुलेशन प्रयोग किए गए।
संख्यात्मक नियंत्रण सर्वो प्रणाली मॉडल और विद्युत गड़बड़ी प्रभाव
शोर अशांति के साथ एक अर्ध बंद लूप फ़ीड सर्वो सिस्टम का ब्लॉक आरेख। इंटरपोलेटर से स्थिति कमांड सिग्नल X (s) पर सेट है, और सर्वो मोटर का कोणीय विस्थापन आउटपुट सिग्नल Y (s) पर सेट है। स्थिति नियंत्रण लूप आनुपातिक नियंत्रण को अपनाने के लिए सेट है, और स्थानांतरण फ़ंक्शन शोर अशांति संकेत है। अशांति संकेत द्वारा उत्पन्न स्थिर-स्थिति त्रुटि अशांति संकेत से संबंधित है, साथ ही फ़ीड सर्वो सिस्टम में N (s) के एक्शन पॉइंट से पहले का हिस्सा भी है।
शोर व्यवधान अवलोकन और क्षतिपूर्ति विधियाँ
फीड सर्वो सिस्टम में, शोर गड़बड़ी अवलोकन और क्षतिपूर्ति लिंक जोड़ा जाता है। जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, सर्वो चालक पर लागू वोल्टेज सिग्नल और सर्वो मोटर के कोणीय विस्थापन का पता लगाकर, गड़बड़ी संकेत N (s) का अवलोकन किया जाता है, और क्षतिपूर्ति प्राप्त करने के लिए स्थिति नियंत्रक के आउटपुट में गड़बड़ी क्षतिपूर्ति राशि को जोड़ा जाता है।
समीकरण (3) से (5) तक, शोर गड़बड़ी और अवलोकन और क्षतिपूर्ति के साथ सिस्टम के बंद-लूप ट्रांसफर फ़ंक्शन G (s) को प्राप्त किया जा सकता है, जो समीकरण (2) के साथ पूरी तरह से संगत है। यह इंगित करता है कि चित्र 2 में दिखाए गए शोर गड़बड़ी के लिए अवलोकन और क्षतिपूर्ति विधि गड़बड़ी के प्रभाव की भरपाई कर सकती है और सिस्टम की हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता में सुधार कर सकती है।
शोर अशांति अवलोकन और क्षतिपूर्ति विधियों का अनुकरण
स्थिति नियंत्रक PID नियंत्रण को अपनाता है, जिसका आनुपातिक गुणांक 8.1, अभिन्न गुणांक 0.002, तथा विभेदक गुणांक 0.032 है। शोर गड़बड़ी पर अवलोकन क्षतिपूर्ति सिमुलेशन अनुसंधान करते समय, स्थिति कमांड इनपुट सिग्नल को 2sin (0.4 π t) के रूप में सेट करें; शोर गड़बड़ी 0.5 के आयाम और 2 सेकंड की अवधि के साथ एक सॉटूथ तरंग संकेत है।
जब शोर अशांति संकेतों पर विचार नहीं किया जाता है, तो सर्वो फ़ीड सिस्टम की ट्रैकिंग त्रुटि चित्रा 4 में दिखाई गई है, और सिस्टम ट्रैकिंग त्रुटि ± 0.006 मिमी की सीमा के भीतर है; जब शोर अशांति संकेतों को गड़बड़ी अवलोकन और मुआवजे के बिना जोड़ा जाता है, तो ट्रैकिंग त्रुटि चित्रा 5 में दिखाई गई है, और सिस्टम ट्रैकिंग त्रुटि ± 0.02 मिमी की सीमा के भीतर है; लेख में उल्लिखित शोर अशांति अवलोकन और मुआवजा विधि का उपयोग करने के बाद, ट्रैकिंग त्रुटि चित्रा 6 में दिखाई गई है, और सिस्टम ट्रैकिंग त्रुटि ± 0.007 मिमी की सीमा के भीतर है। तुलना से पता चलता है कि अध्ययन किए गए शोर अशांति अवलोकन और मुआवजा विधियां सर्वो फ़ीड सिस्टम की हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता को प्रभावी ढंग से सुधार सकती हैं।
निष्कर्ष
शोर संकेत हर जगह हैं, और सीएनसी मशीन टूल्स में सर्वो सिस्टम ड्राइवर के इंटरफेस पर, शोर गड़बड़ी में तापमान परिवर्तन और विभिन्न विद्युत गड़बड़ी संकेतों के कारण बहाव शामिल है। विभिन्न शोर गड़बड़ी संकेत अनिवार्य रूप से सर्वो सिस्टम की ट्रैकिंग सटीकता को कम कर देंगे। लेख में, शोर गड़बड़ी को देखने और मुआवजा देने के लिए एक विधि हार्डवेयर के परिप्रेक्ष्य से नहीं, बल्कि सॉफ्टवेयर मुआवजे के परिप्रेक्ष्य से डिज़ाइन की गई है: सर्वो ड्राइवर पर लागू वोल्टेज और सर्वो मोटर के घूर्णी कोणीय विस्थापन का पता लगाकर, शोर गड़बड़ी देखी जाती है, और गड़बड़ी मुआवजे की राशि को मुआवजा प्राप्त करने के लिए स्थिति नियंत्रक के आउटपुट में जोड़ा जाता है। ठेठ सॉटूथ वेव गड़बड़ी संकेतों के सिमुलेशन से पता चलता है कि प्रस्तावित अवलोकन और मुआवजा विधि प्रभावी रूप से ट्रैकिंग सटीकता में सुधार कर सकती है और सिस्टम की हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता को बढ़ा सकती है।