位置誤差產(chǎn)生原因及解決方案

（1）原點(diǎn)誤差

在運動(dòng)控制中，現在很多機器上安裝的原點(diǎn)開(kāi)關(guān)一般是機械式的或光電開(kāi)關(guān)，機械開(kāi)關(guān)本身有一定的彈性變形范圍，而且用久了后彈片的彈性系數和機械磨損帶來(lái)的位置偏差都將發(fā)生變化；光電感應開(kāi)關(guān)本身有一定的感應范圍，即左邊沿到右邊沿的范圍；而每次電機以一定的速度回到原點(diǎn)時(shí)，在其慣性的作用下不可能剛好停在開(kāi)關(guān)的感應邊沿上。

基于以上原因，我們可以讓電機先以一個(gè)較高的速度回到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的感應范圍內，再讓電機以一個(gè)較低的速度向離開(kāi)原點(diǎn)的方向走，下位機控制器實(shí)時(shí)檢測，當發(fā)現電機一離開(kāi)原點(diǎn)開(kāi)關(guān)馬上停止；接著(zhù)讓電機以一個(gè)很低的速度向原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的方向走，下位機控制器實(shí)時(shí)檢測，當發(fā)現電機一碰到原點(diǎn)開(kāi)關(guān)馬上停下來(lái)。

用以上方法，既可以讓電機以高速回零，提高效率，又保證將每次回零的誤差降到最低。而對于整個(gè)系統來(lái)講，每次打標的起點(diǎn)都一致。

（2）控制器和伺服驅動(dòng)器脈沖匹配產(chǎn)生的誤差

下位機控制器把位置值按脈沖的個(gè)數發(fā)給執行單元伺服驅動(dòng)器的寄存器中，但伺服電機以不同的速度走，走完所有的脈沖所用的時(shí)間就不同，如果在伺服電機還沒(méi)真正停穩的時(shí)候去讀光柵尺檢測的實(shí)際位置值，再把這個(gè)偏差發(fā)給伺服，伺服降超過(guò)命令給定值。

而且由于伺服沒(méi)真正的停下來(lái)，這時(shí)去檢測，可能檢測的是一個(gè)中間值，而這個(gè)中間值有可能就在精度要求的范圍內，進(jìn)而控制器跳出對精度的調整，但伺服電機還在走，當其真正停下來(lái)時(shí)位置勢必引起偏差。

基于以上原因，基本可用兩種方法解決。第一，可以用伺服驅動(dòng)器上的定位完成信號輸出給下位機控制器，讓下位機控制器知道下面伺服真正走到位了。但要注意：很多伺服驅動(dòng)器并不是等所有的脈沖都發(fā)完才輸出這個(gè)信號，而是當達到一定脈沖數時(shí)就輸出此信號，所以必須把伺服驅動(dòng)器中此控制定位完成的脈沖數調到一個(gè)恰當值。第二，就是給電機發(fā)了校正脈沖后適當的延長(cháng)一段時(shí)間，延時(shí)后再去檢測光柵尺的實(shí)際位置，然后再去校正。

由于游標卡尺打標本身要求精度高，如果電機多走出幾個(gè)脈沖，那它的偏差就多幾個(gè)μm，是不允許的，所以必須控制好偏差的調節。

（3）光柵尺的安裝即環(huán)境溫度造成的讀數誤差

本系統的精度就是依靠光柵尺做最后保證，那光柵尺本身的精度就至關(guān)重要。首先光柵尺的安裝要保持光柵尺內部的玻璃刻線(xiàn)條與運行的導軌平行，光柵尺的讀數滑塊連的運動(dòng)滑臺的運行軌道要與光柵尺內部的玻璃刻線(xiàn)條保持平行。而支撐滑臺的導軌和絲桿本身的質(zhì)量自然也要有保證。

令一個(gè)方面就是環(huán)境溫度對最后測量的影響，由于溫度的變化會(huì )造成光柵尺內部玻璃刻線(xiàn)條的熱脹冷縮的變化，以致造成最后讀書(shū)偏差。所以一定的溫度。

結束語(yǔ)

隨著(zhù)國家制造業(yè)的不斷發(fā)展，對國家的裝備業(yè)要求也越來(lái)越高，尤其在快速定位和精度要求較高的系統中，對定位精度就提出更高的要求。本設計方案在游標卡尺激光打標中獲得了成功應用。