如何實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)模組的高精度運(yùn)動(dòng)控制呢？

直線電機(jī)模組的精度主要涉及到分辨率、定位精度和重復(fù)定位精度三個(gè)參數(shù)。它們之間相互關(guān)聯(lián)，而且都是直線電機(jī)模組精度的重要指標(biāo)。只有全面理解直線電機(jī)模組精度的三個(gè)參數(shù)，才能更好地實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)模組的高精度運(yùn)動(dòng)控制。

1.直線電機(jī)模組分辨率

分辨率是指系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的最小運(yùn)動(dòng)步距，及系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)脈沖運(yùn)動(dòng)軸能夠行走的最小距離。系統(tǒng)的分辨率不僅取決于反饋系統(tǒng)的分辨率（如光柵尺），還與傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)。如果使用滾珠絲杠傳動(dòng)，在沒(méi)有預(yù)壓的情況下會(huì)存在傳動(dòng)間隙，從而導(dǎo)致分辨率下降。而直線電機(jī)模組采用“零間隙”直接驅(qū)動(dòng)，使得系統(tǒng)分辨率接近反饋系統(tǒng)的分辨率。但是，這也與機(jī)械系統(tǒng)的連接剛性、阻尼以及驅(qū)動(dòng)器參數(shù)調(diào)試的“軟硬”程度等因素有關(guān)。

2.直線電機(jī)模組定位精度

定位精度是指程序指定移動(dòng)量與實(shí)際移動(dòng)量之間的誤差。比如一個(gè)單軸移動(dòng)100mm，結(jié)果實(shí)際上它走了100.01mm，多出來(lái)的0.01就是定位精度。

當(dāng)然直線電機(jī)模組不僅僅只有單軸，還有十字、龍門等多軸組合結(jié)構(gòu)。在多軸系統(tǒng)中，各軸需要協(xié)同運(yùn)動(dòng)才能到達(dá)目標(biāo)位置，因此定位精度不僅與各軸的定位精度有關(guān)，還與機(jī)械系統(tǒng)的連接剛性、反饋系統(tǒng)的精度、分辨率以及驅(qū)控系統(tǒng)的精度等因素有關(guān)。

3.直線電機(jī)模組重復(fù)定位精度

重復(fù)定位精度是指在定位精度這個(gè)理想值上，每一次往復(fù)的工作精度差異。比如要求單軸移動(dòng)200mm，結(jié)果第一次實(shí)際走到200.01mm，重復(fù)一次同樣的動(dòng)作，又走到199.99mm，這之間的誤差200.01－199.99=0.02mm即重復(fù)定位精度，通常用±表示為±0.01mm。

通常情況下，重復(fù)定位精度，比定位精度要高得多，比如2～3倍，最多不超過(guò)10倍，而定位精度，介于分辨率和重復(fù)定位精度之間。

比如一個(gè)軸，其光柵尺分辨率（位移分辨率）為0.1微米，那么這個(gè)軸的重復(fù)定位精度，數(shù)值上大于0.1微米，比如可能會(huì)是0.15um，0.2um。

因?yàn)橄到y(tǒng)的重復(fù)定位精度，除了和光柵尺（位移傳感器）的精度、分辨率有關(guān)外，還和機(jī)械系統(tǒng)誤差有關(guān)系，比如導(dǎo)向系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)剛性等，會(huì)使得定位精度降低，也在一定程度上，影響了重復(fù)定位精度。

4.分辨率、定位精度和重復(fù)定位精度三者的關(guān)系

提高分辨率可以提高定位精度，當(dāng)然也可以提高重復(fù)精度。

通常情況下重復(fù)定位精度比定位精度要高得多。