3_分辨率与最小增量运动的区别
发布日期:2021-08-09 作者: 点击:
分辨率与最小增量运动的区别
分辨率通常指编码器的反馈分辨率,是控制器能够稳定识别并检测到的最小运动指令。最小增量运动指运动机构接收运动控制命令后能够连续稳定提供的最小增量步长。分辨率是最小增量运动的基础,分辨率仅反映反馈系统最小可量化的值,而最小增量运动反映的是运动机构最小可连续移动的值。
在运动系统中,无论是直线运动还是旋转运动,要使静止的物体产生运动,首先要克服静摩擦力。静摩擦一般远大于运动摩擦,因此,当最初施加一个力时,物体将开始以“跳跃”的方式移动,导致位置或速度超调。
受限于机械加工精度、润滑脂的粘滞力、生产装配工艺的水平,摩擦力(永远存在且分布不均匀)以及系统迟滞性(弹性力)组合叠加作用,导致运动机构可能或无法连续稳定的使最小增量运动等于分辨率。因此最小增量运动可能会比分辨率大几倍或者几十倍。例如当SWI亚微米精密直驱平台分辨率为1.2nm时,受静摩擦力及系统迟滞性的影响,其定位后的位置稳定性(稳态误差)约为±15nm,此时平台的最小增量运动必然大于30nm。仅当控制系统给出>30nm的最小运动步长时,运动机构才能准确响应运动指令而不至于被稳态误差(位置抖动误差)淹没。即便如此,其最小增量运动也至少大于分辨率30倍。
综上:分辨率<稳态误差<最小增量运动(背隙+系统迟滞性)<单向重复定位精度<双向重复定位精度<定位精度
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