DOVER MOTION,運動控制器,驅動器,電機,位置反饋裝置,運動控制系統能夠實現極高精度的速度、位置和力矩控制。對于生命科學和診斷顯微鏡等需要對樣本進行精確定位、儀器不同部分同步或快速啟停運動的應用來說,運動控制系統是理想選擇。
運動控制系統
運動控制系統能夠實現極高精度的速度、位置和力矩控制。對于生命科學和診斷顯微鏡等需要對樣本進行精確定位、儀器不同部分同步或快速啟停運動的應用來說,運動控制系統是理想選擇。
運動控制系統的性能取決于其內部的機械結構、運動控制電子元件和軟件。通常,一個運動控制系統由以下部分組成:
運動控制器
驅動器
電機
位置反饋裝置
內置運動控制器的運動控制系統
運動控制器
運動控制器是一個可編程設備,在自動化運動控制系統中控制運動路徑、閉環伺服控制以及執行運動序列。基本上,控制器就是運動控制系統的“大腦”。
根據運動需求,運動控制器會規劃運動軌跡,向驅動電路發送控制信號來“驅動”電機。在閉環系統中,它還會將來自編碼器的實際位置信號與指令軌跡進行比較,并通過控制回路執行必要的修正操作,理想狀態下可達到幾乎無誤差。
驅動器
在運動控制系統中,主運動控制器或驅動器會使用如解析器或編碼器等位置反饋裝置以實現高精度運動。驅動器接收來自控制器的低功率控制信號,并將其轉換為電機所需的高功率信號。
驅動器負責為電機供電,并通過改變輸出電流來使電機以指定的速度和方向轉動或直線移動。可以將其比喻為為電機提供動力的“肌肉”。
電機
電機是執行運動任務的裝置,相當于身體中的“手”。電機將電能轉化為機械能,從而驅動系統。常見的精密運動控制系統中使用三種電機:
步進電機:采用2個或4個定子線圈和帶齒永磁轉子,在特定電流序列變化下,每次移動一個小角度(如1.8°或0.9°)。
伺服電機:一種直流電機,其力矩與電流成正比。通過模擬電流或PWM脈寬調制控制電流/電壓,并結合外部反饋裝置,實現精確定位。
壓電電機:利用壓電材料在電壓變化下的膨脹/收縮效應實現運動,將電能轉換為機械能。
反饋系統
光學編碼器 是多數高精度運動控制應用的首選。編碼器讀頭向帶有衍射光柵的刻度尺發出光(通常為可見光或紅外光),反射光被探測器接收處理,通過脈沖判斷編碼器讀頭與刻度尺之間的相對位移。
激光干涉儀 提供了最高級別的位置反饋,具有超高分辨率、非接觸式感測、高更新速率和0.1 ppm的本征精度。
干涉儀可作為被動位置讀數設備,也可作為伺服回路中的主動反饋組件。與線性編碼器不同,干涉儀的光束路徑可直接與被測對象對準,從而消除或極大減少 Abbé 誤差。
了解我們創新的運動控制系統
Dover Motion 正在用 SmartStage XY 和 DOF-5 產品顛覆傳統運動控制,它們內置了運動控制器和驅動器,實現最多三軸運動的一根電纜連接。
SmartStage XY 可直接連接至 PC
內置運動控制器技術的線性平臺
SmartStage XY vs. 傳統XY對比圖
Dover Motion 的一體式 SmartStage 控制器優勢:
從4根電纜減少到1根,極大簡化布線
只需提供電源和通訊
高精度反饋,分辨率高達 5nm
XY平臺體積最多減少400%,節省儀器空間
兼容 Motion Synergy™ API,一體式軟件與用戶界面解決方案
SmartStage 和 DOF-5 高級運動控制功能
輕松連接 DOF-5 至自動對焦傳感器,通過無噪聲數字信號驅動(支持Step-Direction和A-quad-B格式),實現連續追蹤聚焦
SmartStage XY 內置的 Trigger On Position(TOP)功能,可實現相機、激光器或其他外部設備的精確同步觸發,尤其適用于 TDI 掃描顯微成像
支持各軸同步運動
平臺精度補償 (SAC) 提供在用戶關注點的高精度定位,消除 Abbé 誤差等軌跡誤差
重復運動增強 (RME) 算法提升啟停性能,大幅提升通量
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