현대 산업 자동화 분야에서 서보 기술은 중요한 역할을 합니다. 그것은 정밀 모션 제어의 핵심뿐만 아니라 장비 성능을 향상시키고 생산 효율성을 최적화하는 열쇠입니다. 인더스트리 4.0 과 스마트 제조의 지속적인 발전으로 고성능과 높은 동적 기능을 갖춘 서보 시스템에 대한 수요가 점점 더 시급해졌습니다.
전통적인 서보 시스템은 종종 고성능과 높은 역학의 균형을 동시에 맞추기 위해 고군분투합니다. 고성능은 일반적으로 안정 상태 작동 중에 시스템의 정밀도,강성 및 안정성을 의미하며,고역학은 명령에 빠르게 반응하고,가속/감속하며,복잡한 운동 궤도를 추적하는 능력을 강조합니다. 그러나 다음과 같은 많은 응용 프로그램 시나리오에서:
&황소;로봇:고속,고정밀 로봇은 제어 명령에 대한 신속한 응답과 복잡한 움직임의 유연한 실행을 필요로하므로 서보 시스템 역학에 대한 요구가 매우 높습니다.
&황소;정밀 가공:고정밀 공작 기계는 뛰어난 강성과 안정성을 갖춘 서보 시스템이 필요하므로 가공 품질을 보장하면서 신속한 미세 조정을 통해 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
반도체 제조:리소그래피 기계 및 웨이퍼 검사와 같은 장비는 서보 시스템의 정밀도,속도 및 역학에 대해 매우 엄격한 요구 사항을 부과합니다.
&황소;전자 제조:스엠티 픽 앤 플레이스 기계 및 고속 디스펜스 시스템과 같은 장치는 응답 속도 및 안정성 측면에서 서보 시스템에 도전하면서 짧은 시간 내에 수많은 반복적인 작업을 완료해야 합니다.
따라서 고성능 및 높은 동적 요구 사항을 모두 충족하는 서보 기술을 개발하는 것은 불가피한 산업 트렌드가되었습니다. 이러한 병목 현상을 극복해야만 증가하는 애플리케이션 요구를 더 잘 해결하고 전반적인 장비 성능과 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.
고성능 및 고 동적 서보 시스템을 달성하는 것은 쉬운 일이 아니며 다음을 포함한 여러 기술적 과제를 극복해야합니다:
&황소;제어 알고리즘의 한계:복잡한 시스템 및 비선형 요인으로 인한 전통적인 피드 컨트롤 투쟁. 응답 속도,간섭 방지 기능 및 견고성을 향상시키기 위해서는 모델 예측 제어,적응 제어 및 퍼지 제어와 같은 고급 제어 전략이 필요합니다.
&황소;모터 및 드라이브의 성능 병목 현상:코어 액추에이터로서 모터 성능은 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 고성능 모터 영구 자석 동기 모터 또는 토크 모터와 마찬가지로 관성을 줄이고 토크 밀도를 높이기 위해 최적화 된 디자인을 채택해야합니다. 드라이브에는 정확하고 신속한 응답을 보장하기 위해 더 높은 스위칭 주파수,전류 정확도 및 더 낮은 대기 시간이 있어야 합니다.
&황소;센서 정확도&속도 제한:인코더,격자 및 기타 센서는 위치/속도 피드백에 중요합니다. 정확도와 속도는 제어 정밀도와 동적 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 효과적인 노이즈 필터링이 가능한 고해상도,더 빠른 샘플링 센서는 필수적입니다.
&황소;불충분 한 기계적 강성&댐핑:전송 및 지원 메커니즘을 포함한 기계적 구조는 시스템 성능에 영향을 미칩니다. 낮은 강성은 진동과 공명으로 이어져 안정성과 정밀도를 손상시키고,불충분한 감쇠는 응답을 늦추고 동적 성능을 감소시킵니다. 구조 최적화,강성 향상 및 능동 진압 제어(예:진압 재료)가 필요합니다.
&황소;실시간 성능 및 신뢰성:서보 시스템은 매우 짧은 시간 내에 데이터 수집,처리,제어 및 실행을 완료해야 하며,매우 높은 실시간 성능을 요구합니다. 또한 열악한 산업 환경에서는 신뢰성이 매우 중요합니다. 고성능 프로세서,실시간 운영 체제,중복성,오류 진단 및 내결함성 제어는 중요한 솔루션입니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 첨단 서보 기술을 잠금 해제하고 산업 기회를 포착하기 위해 다음과 같은 주요 전략을 채택해야합니다.:
&황소;고급 제어 알고리즘을 개발:적응 제어,퍼지 제어 및 신경망 제어와 같은 최첨단 알고리즘을 탐색하고 적용합니다. 기계 학습은 적응형 튜닝을 위한 파라미터를 더욱 최적화할 수 있습니다.
&황소;고성능 모터&드라이브를 채택하십시오 또는 토크 모터 더 낮은 관성 및 더 높은 토크 조밀도를 위한 낙관된 디자인으로. 스위칭 주파수,전류 정밀도 및 대기 시간이 낮은 드라이브를 선택하십시오. 고급 제어 전략을 구현하십시오.
&황소;고정밀,고속 센서를 사용:고해상도,빠른 샘플링 인코더/노이즈 필터링으로 격자 눈금자를 사용합니다. 다중 센서 융합은 측정 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
&황소;기계 설계 최적화:유한요소분석,구조 최적화,액티브 댐핑 기술을 통해 강성과 댐핑을 개선합니다.
&황소;실시간 성능 및 신뢰성 향상:고성능 프로세서,리던던시,내결함성 설계를 활용합니다. 실시간 통신 프로토콜(예:, 에더캐트,프로피넷)동기화를 보장합니다.
&황소;시뮬레이션 우선 순위&테스트:포괄적인 성능 평가 및 최적화를 위해 소프트웨어 시뮬레이션 및 하드웨어 인 더 루프 테스트를 활용합니다.
&황소;산업-학계 협력을 강화:대학 및 연구 기관과 협력하여 혁신과 인재 개발을 가속화합니다.
경쟁 시장에서 지속적인 혁신 만이 업계 리더십을 확보 할 수 있습니다. 주요 권고 사항은 다음과 같습니다.:
연구개발 투자 증대:독자적인 서보 기술과 제품을 개발하기 위해 자원을 바칩니다.
시장 요구에 집중:사용자의 고통을 이해하고 그에 따라 솔루션을 사용자 정의 할 수 있습니다.
브랜드 가치 구축:브랜드 인지도와 명성을 높여 강력한 시장 입지를 확립합니다.
응용 프로그램 확장:서보 기술을 위한 새로운 산업 및 신흥 분야를 탐색합니다.
생태계 개발:서보 기술 발전을 위해 파트너와 협력합니다.
초고 성능 및 동적 요구 사항을 충족하는 서보 기술을 잠금 해제하는 것은 현대 산업 자동화에 중추적입니다. 혁신을 수용하고 도전을 극복함으로써 기업은 산업을 이끌고 미래를 형성 할 수 있습니다.
