全閉回路控制是什麼？

教教我吧！馬姐

教教我吧！馬姐

本篇將會介紹全閉回路控制。

傷腦筋啊…
怎麼了，達弟？
一位使用步進馬達驅動XY平台的客戶來詢問、「要如何進一步提高停止精度？」
客戶有嘗試了什麼方法嗎？
因為之前使用的是基本步級角1.8°的2相步進馬達，所以似乎更換成了解析度更高、0.36°/step的5相步進馬達。但好像沒有效果，又另外嘗試將滾珠螺桿的導程縮小…… 想要達成小於1μm的停止精度，確實門檻非常高呢。
原來如此。在這種情況下，全閉回路控制可能是更好的選擇。
這與閉回路控制有什麼不同？

半閉回路控制和全閉回路控制

「閉回路控制」分為兩種。例如，以伺服馬達為代表，使用編碼器來檢測馬達的旋轉角度並進行控制的方法，被稱為半閉回路控制。在這種情況下，會透過預測工件或工作台等機械端的位置來控制馬達。
我知道，因為我以前學過它！
相對地，全閉回路控制是一種透過設置在機械端的檢知器，直接檢測位置資訊來控制馬達的方法。像這次機械端是直線動作機構的情況下，通常會將線性編碼器（檢知器）與伺服馬達結合使用。
全閉回路控制有什麼優點？

半閉回路控制框圖

全閉回路控制框圖

全閉回路控制的優點

最大的優點是極高的停止精度。
同為閉回路控制，為什麼全閉回路控制的停止精度更高？
在半閉回路控制的情況下，位於馬達和機械末端之間的滾珠螺桿、齒輪等機械部件的誤差會影響停止精度。但在全閉回路控制的情況下，機器末端的位置會直接偵測到驅動器，從而可以修正機械部件的錯誤。
那麼，在全閉回路控制中，是否意味著可以減少由滾珠螺桿熱膨脹或齒輪齒隙引起的誤差？
沒錯。但這種控制方式需要線性編碼器等高解析度檢知器，因此成本也會較高。
客戶現在正在考慮使用步進馬達，看起來可能需要大幅修改系統呢。而且，要建立全閉回路控制系統也似乎相當困難……。
別擔心，達弟！CVD系列備有支援全閉回路控制的產品。並且還可以與5相步進馬達組合使用。由於無需擔心微振，我認為它適合像這樣的精密XY平台。
太棒了！我會盡快介紹給我的客戶！
如果遇到有客戶需要在半導體製造設備、光學檢測設備、顯微鏡等進行高精度定位的話，請務必向他們介紹這一點。
我明白了，非常感謝！

本次重點

閉回路控制分為半閉回路控制和全閉回路控制兩種。
全閉回路控制比半閉回路控制具有更高的停止精度。