Apa Pengaruh Gain pada Kinerja?
Semakin tinggi gain, semakin sedikit kesalahan (E) yang diperlukan untuk memecah gesekan atau mempertahankan kecepatan. Kesalahan yang diperlukan untuk
memecah gesekan akan memengaruhi akurasi posisi di akhir gerakan, yang menjadikannya faktor utama dalam
mencapai pengulangan. Kesalahan untuk memecah gesekan statis dapat diukur dengan loop tertutup dengan perlahan
mengubah perintah (C) dengan kenaikannya yang terkecil sambil mengamati penumpukan kesalahan (E). Seperti yang dicatat
sebelumnya, loop kecepatan akan berdampak besar pada kesalahan yang diperlukan untuk memecah gesekan. Tes ini harus
dilakukan di beberapa titik di sepanjang perjalanan karena variasi mekanis akan menyebabkan gesekan lepas landas
berubah.
Masalah umum lainnya adalah perburuan nol, sebuah fenomena di mana sebuah sumbu bergerak maju mundur dengan
gelombang persegi pada frekuensi rendah. Hal ini biasanya disebabkan oleh gesekan lepas landas atau statis yang
signifikan lebih tinggi daripada gesekan berjalan. Intinya, kesalahan menumpuk untuk memecah gesekan, tetapi begitu
gerakan dimulai, kesalahan lebih dari yang diperlukan untuk mempertahankan kecepatan yang diinginkan sehingga melampaui batas yang diinginkan
posisi. Hal ini terus berulang di kedua arah. Hal ini dapat dicegah dengan menurunkan gain, namun
menurunkan gain juga akan memengaruhi akurasi. Menurunkan rasio gesekan statis terhadap gesekan berjalan dapat
dicapai dengan bantalan rol atau, yang lebih umum sekarang, melalui penggunaan bahan pelapis khusus sebagai
salah satu permukaan bantalan. Rasio statis terhadap berjalan sebesar 1,01 atau kurang dapat dicapai dengan cara ini.
Akurasi selama gerakan menjadi perhatian dalam banyak aplikasi. Memotong logam, merutekan kayu, mengukir kaca,
dan menggiling tepi wafer silikon adalah contoh di mana akurasi ekstrem selama gerakan diperlukan. A
servo dengan gain 1 IPM/MIL akan memiliki kesalahan 0,001" saat bergerak pada 1 IPM, 0,01" pada 10 IPM dan
0,1" pada 100 IPM. Dengan demikian, akurasi terbaik dapat dicapai dengan menjaga kecepatan tetap rendah dan gain
tinggi. Ini adalah generalisasi yang baik, tetapi tidak selalu semudah itu untuk dicapai.
Konfigurasi Sistem Servo
Diagram berikut mengilustrasikan sistem servo secara detail:
(1) Sistem yang dikendalikan: Sistem mekanis yang posisinya atau kecepatannya akan dikendalikan. Ini termasuk sistem penggerak yang mentransmisikan torsi dari servomotor.
(2) Servomotor: Aktuator utama yang menggerakkan sistem yang dikendalikan. Tersedia dua jenis: servomotor AC dan servomotor DC.
(3) Detektor: Detektor posisi atau kecepatan. Biasanya, encoder yang dipasang pada motor digunakan sebagai detektor posisi.
(4) Penguat servo: Penguat yang memproses sinyal kesalahan untuk mengoreksi perbedaan antara referensi dan data umpan balik dan mengoperasikan servomotor yang sesuai. Penguat servo terdiri dari
pembanding, yang memproses sinyal kesalahan, dan penguat daya, yang mengoperasikan servomotor.
(5) Pengontrol host: Perangkat yang mengontrol penguat servo dengan menentukan posisi atau kecepatan sebagai titik setel.
Komponen servo (1) hingga (5) diuraikan di bawah ini:
(1) Sistem yang dikendalikan
Pada gambar sebelumnya, sistem yang dikendalikan adalah meja yang dapat digerakkan yang posisinya atau kecepatannya dikendalikan. Meja yang dapat digerakkan digerakkan oleh sekrup bola dan dihubungkan ke servomotor melalui roda gigi.
Jadi, sistem penggerak terdiri dari:
Roda Gigi + Sekrup Bola
Sistem penggerak ini paling umum digunakan karena rasio transmisi daya (rasio roda gigi) dapat diatur secara bebas untuk memastikan akurasi posisi yang tinggi. Namun, celah pada roda gigi harus diminimalkan.
Sistem penggerak berikut juga memungkinkan ketika sistem yang dikendalikan adalah yang dapat digerakkan
meja:
Kopling + Sekrup Bola
Ketika rasio transmisi daya adalah 1 :1, kopling berguna karena tidak memiliki celah.
Sistem penggerak ini banyak digunakan untuk alat permesinan.
Untuk mengembangkan sistem servo yang sangat baik, penting untuk memilih sistem penggerak yang kaku yang tidak memiliki celah. Konfigurasikan sistem yang dikendalikan dengan menggunakan sistem penggerak yang sesuai untuk tujuan kontrol.
Sabuk Timing + Ulir Sekrup Trapesium
Sabuk timing adalah perangkat kopling yang memungkinkan rasio transmisi daya diatur secara bebas dan tidak memiliki celah.
Ulir sekrup trapesium tidak memberikan akurasi posisi yang sangat baik, sehingga dapat diperlakukan sebagai perangkat kopling kecil.