Режим позиционирования

В режиме позиционирования задание на перемещение подается скачком, т.е. исполнительный орган должен перейти из одного фиксированного положения в другое, например, рука робота-манипулятора должна переместиться по координате X из положения X₁ в положение X₂, после чего двигатель этой координаты останавливается, и начинается движение по координате Y.

Для режима позиционирования главными показателями являются время и точность позиционирования. Точность приведения исполнительного органа в заданную точку определяет качество работы механизма, например, допуск при изготовлении детали. Время переходного процесса при позиционировании определяет производительность механизма. За время переходного процесса принимают время от подачи управляющего воздействия на электропривод до окончательного перехода исполнительного органа в зону заданной ошибки. Значение допустимой ошибки может задаваться как в абсолютных единицах, например, ±50 мкм, так и в относительных, например, ±5 %. Траектория движения здесь важна постольку, поскольку должна обеспечить минимальное время перемещения при ограничении координат привода на допустимом уровне. Колебательный переходный процесс может негативно сказаться на механических узлах системы из-за динамических перегрузок, а большое перерегулирование – привести, например, к разрушению перемещаемой детали о стол, на который она должна быть поставлена.

Установившаяся ошибка при позиционировании равна статической ошибке следящего электропривода, которая в общем случае определяется следующими факторами:

- установившейся ошибкой контура положения по управлению;

- дрейфом нулей операционных усилителей аналогового регулятора положения;

- дискретностью цифровых элементов контура положения;

- погрешностью датчика положения;

- погрешностью кинематической цепи механизма;

- местом установки датчика положения;

- величиной момента нагрузки привода.

При работе электропривода в режиме позиционирования различают три основные зоны работы:

- малые перемещения, при которых ни один регулятор не насыщается, и система работает как линейная (рис. 6);

- средние перемещения, при которых насыщается регулятор скорости, т.е. ограничивается якорный ток двигателя;

- большие перемещения, при которых насыщаются и регулятор положения, и регулятор скорости, т.е. имеются участки перемещения на максимальной скорости, а разгон и торможение осуществляется с максимальным током, а, значит, и ускорением.

Рис. 6. Переходный процесс в режиме позиционирования при отработке малых перемещений