TwinCAT-alapú nyomatékingadozás-kompenzálás AL8000 típusú lineáris motorokhoz

Nyomatékingadozás okozta erők kompenzálása nagypontosságú lineáris mozgatáshoz gépi tanulás alapú rendszerrel

A Beckhoff AL8000 típusú, rendkívül széles dinamikájú lineáris szervomotorjaihoz kifejlesztett új, TwinCAT-alapú „Cogging Compensation” (nyomatékingadozás-kompenzáló) elnevezésű szoftver (Engineering TE5920, Runtime TF5920) segítségével minden eddiginél nagyobb pontosság és szinkronizáció érhető el. Ez a megoldás lehetővé teszi a lineáris motorok kifejezetten nagy pontosságot igénylő rendszerekben való felhasználását – például maró- vagy lézervágó gépekben. A TwinCAT-be integrált nyomatékingadozás-kompenzáló szoftver működése gépi tanulási módszereken alapul, alkalmazása teljesen automatikusan történik.

A lineáris motorokban a nyomatékingadozás miatt fellépő erőket az állórész vasmagja és a mozgó rész állandó mágnesei közötti mágneses vonzás okozza. Ez a fizikai hatás nyomatékingadozáshoz vezet, ami a motorok nem kívánt, egyenetlen mozgását eredményezi, korlátozva használatukat a rendkívül pontos mozgatást és szinkronizálást igénylő alkalmazásokban. Ennek a jelenségnek kiküszöbölésére nyújt optimális megoldást az AL8000 típusú lineáris motorokhoz kifejlesztett „TwinCAT Cogging Compensation” elnevezésű szoftver, amely megbízhatóan kompenzálja a nyomatékingadozás keltette erőket. Ehhez nemcsak a mágneses terek hatásait veszi figyelembe, hanem a mechanikai felépítés, illetve az energiaátadási láncok sajátosságait is. Ennek a megoldásnak köszönhetően jelentősen kiszélesedik az AL8000 típusú vasmagos lineáris motorok alkalmazhatósága.

A nyomatékingadozás-kompenzálás a TwinCAT automatizálási szoftverbe beépített és teljesen automatikusan működő gépi tanulási mechanizmuson alapul. A kompenzálandó lineáris motor teljes mágneses pályája mentén végrehajtott referenciamozgás keretében a szoftver önállóan rögzíti a nyomatékingadozás adatait. Az így begyűjtött információk alapján betanít egy neurális hálózatot, amely azután a szabályzókör áram-előszabályzójába épül be. Az ily módon adaptált szabályzással akár a hetedére csökkenthető a vezérlés késleltetési hibája, és akár ötszörösére növelhető a gép szinkronizálási pontossága anélkül, hogy ehhez mechanikailag változtatni kellene az AL8000 típusú motoron.