位置誤差產(chǎn)生原因及解決方案

（1）原點(diǎn)誤差

在運(yùn)動控制中，現(xiàn)在很多機(jī)器上安裝的原點(diǎn)開關(guān)一般是機(jī)械式的或光電開關(guān)，機(jī)械開關(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(shù)和機(jī)械磨損帶來的位置偏差都將發(fā)生變化；光電感應(yīng)開關(guān)本身有一定的感應(yīng)范圍，即左邊沿到右邊沿的范圍；而每次電機(jī)以一定的速度回到原點(diǎn)時，在其慣性的作用下不可能剛好停在開關(guān)的感應(yīng)邊沿上。

基于以上原因，我們可以讓電機(jī)先以一個較高的速度回到原點(diǎn)開關(guān)的感應(yīng)范圍內(nèi)，再讓電機(jī)以一個較低的速度向離開原點(diǎn)的方向走，下位機(jī)控制器實(shí)時檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)一離開原點(diǎn)開關(guān)馬上停止；接著讓電機(jī)以一個很低的速度向原點(diǎn)開關(guān)的方向走，下位機(jī)控制器實(shí)時檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)一碰到原點(diǎn)開關(guān)馬上停下來。

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

（2）控制器和伺服驅(qū)動器脈沖匹配產(chǎn)生的誤差

下位機(jī)控制器把位置值按脈沖的個數(shù)發(fā)給執(zhí)行單元伺服驅(qū)動器的寄存器中，但伺服電機(jī)以不同的速度走，走完所有的脈沖所用的時間就不同，如果在伺服電機(jī)還沒真正停穩(wěn)的時候去讀光柵尺檢測的實(shí)際位置值，再把這個偏差發(fā)給伺服，伺服降超過命令給定值。

而且由于伺服沒真正的停下來，這時去檢測，可能檢測的是一個中間值，而這個中間值有可能就在精度要求的范圍內(nèi)，進(jìn)而控制器跳出對精度的調(diào)整，但伺服電機(jī)還在走，當(dāng)其真正停下來時位置勢必引起偏差。

基于以上原因，基本可用兩種方法解決。第一，可以用伺服驅(qū)動器上的定位完成信號輸出給下位機(jī)控制器，讓下位機(jī)控制器知道下面伺服真正走到位了。但要注意：很多伺服驅(qū)動器并不是等所有的脈沖都發(fā)完才輸出這個信號，而是當(dāng)達(dá)到一定脈沖數(shù)時就輸出此信號，所以必須把伺服驅(qū)動器中此控制定位完成的脈沖數(shù)調(diào)到一個恰當(dāng)值。第二，就是給電機(jī)發(fā)了校正脈沖后適當(dāng)?shù)难娱L一段時間，延時后再去檢測光柵尺的實(shí)際位置，然后再去校正。

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

（3）光柵尺的安裝即環(huán)境溫度造成的讀數(shù)誤差

本系統(tǒng)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(nèi)部的玻璃刻線條與運(yùn)行的導(dǎo)軌平行，光柵尺的讀數(shù)滑塊連的運(yùn)動滑臺的運(yùn)行軌道要與光柵尺內(nèi)部的玻璃刻線條保持平行。而支撐滑臺的導(dǎo)軌和絲桿本身的質(zhì)量自然也要有保證。

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

結(jié)束語

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