Motion Kontrol Ders 1

www.otomasyondaforum.com

HAREKET KONTROLÜNE GİRİŞ BÖLÜM 1: 1. GENEL BAKIŞ: Endüstride gün geçtikçe artan rekabet koşulları artan verimlik taleplerine buda hassas üretim proseslerinin giderek yaygınlaşmasına yol açmaktadır. Hareket kontrolu (motion Control) standart bir motorun açısal hızını ayarlamaktan birden fazla motorun 3 boyutlu bir hareket profilini koordineli olarak gerçekleştirmesini sağlayan karmaşık fonksiyonlara dek pek çok uygulamayı içerir.

Şekil 1 : Tek Eksen Hareket Kontrölü

Pozisyon kontrolör pozisyon referansı θ’yı ve hız ön referansı(feed forward) d θ/dt ‘yi üretir. Pozisyon, Hız,Akım ve Moment kontrolü ileriki yazılarımızda ele alacağız bu yazıda pozisyon profiline ve tek/çoklu eksen sistemlere odaklanacağız. Pozisyon profil üretecinin görevi istenen pozisyon /hız değerlerine sistemin ulaşabilmesi için gerekli hiz ve pozisyon referans değerlerinin üretilmesidir. Pozisyon profilinin 3 önemli fonksiyonu aşağıda verilmiştir. 1. Bir pozisyondan diğerine ulaşabilmek için zaman bazlı profil oluşturmak ve hareketin olabilecek en küçük zamanda belirlenen limitleri (hız,ivme vs) aşmadan yapılabilmesini sağlamak. 2. Eğer pozisyon referansı , başka bir sistemin gerçek pozisyon değerine bağlı olarak ayarlanacaksa (CAM) , master sistemdeki pozisyon değişlerine bağlı olarak pozisyon referansı üretmek 3. Gerekli sistem referansı sürekli değişen bir master eksenin belli bir katsayı ile takip edilmesi olabilir. Bu işlem elektronik dişli olarak adlandırılır ve master pozisyon değeri ayarlanabilen bir katsayı ile çarpılarak pozisyon referans değeri oluşturulur.

www.otomasyondaforum.com

1. Pozisyon, Hız, İvme ve Jerk Pozisyon, hiz, ivme ve jerk’e ilişkin matematik eşitlikler aşağıdadır. (t:zaman) Pozisyon = ∫ Hız dt

(A2.1)

Hız

(A2.2)

İvme

= ∫ İvme dt = ∫ Jerk dt

(A2.3)

Şekil 2.2 doğrusal hız rampalarına bağlı olarak zamana bağlı (x ekseni) pozisyon,hiz ve ivme grafiklerini göstermektedir.

Şekil 2.2 Dogrusal hzı rampasına ait hareket profili

www.otomasyondaforum.com

1.1Hız Eğer bir noktadan diğer bir noktaya en kısa sürede ulaşılmak isteniyor ise ulaşabilecek en yüksek hız sistemin mekanik limitleri tarafından tayin edilir. Evrende ulaşılabilecek en yüksek hiz teorik olarak 300.000 km/s ile ışık hızıdır. 1.2Ivme Birim zamanda sistem hızında meydana gelen değişimdir. Yani hızın türevidir. Hareket kontrol sistemlerinde ulaşılabilecek en yüksek ivme motor miline yansıyan yük eylemsizliği, motor momenti, statik sürtünme kuvveti ,sürücü kapasitesi gibi dört ana değişken tarafından belirlenir. Yüksek ivme mekanik oluşturduğu yüksek sarsıntıdan dolayı mekanik sistemi zorlar bu nedenle sistem mekaniğinin izin verdiği ölçülerde ivme limitlenmelidir. 1.3Jerk Birim zamanda ivmede olan değişimdir yani ivmenin türevidir. Şekil 2.2 deki sistemin jerk’i sıfır dır çünkü sabit ivme kullanmaktadır.Ivme’de ani değişimlerin çok yüksek jerk değerlerine neden olmasından dolayı mekanik sistemin zorlanmaması için hareket kontrol sistemlerinde jerk’in sınırlanması gerekmektedir. Bir sonraki dersin konusu : Pozisyon referansı türleri..