Functional sample of a high-precision stepper servo control unit with automatic vibration damping of the driven load

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F24%3A43974188" target="_blank" >RIV/49777513:23520/24:43974188 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://kky-sw.zcu.cz/cs/sw/stepper_fs" target="_blank" >https://kky-sw.zcu.cz/cs/sw/stepper_fs</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Functional sample of a high-precision stepper servo control unit with automatic vibration damping of the driven load

Popis výsledku v původním jazyce

A functional sample of an intelligent servo drive unit using a stepper motor as an actuator for precisely positioning mechanisms with a connected flexible load was developed at the UWB in Pilsen. The drive assembly consists of several modules: stepper motor, power amplifier, microstepping driver with pulse control, microcontroller and a supervisory control system. Based on the required position from the superior system, the shortest trajectory to the target position is calculated with respect to the current drive rotation. The profile of the generated motion is created based on the physical limitations of the given motor (especially the maximum speed and acceleration), then an input shaping filter algorithm is applied in the form of a digital FIR filter, which ensures the functionality of compensation of the elastic modes of the working mechanism connected to the drive. The resulting trajectory is converted into PULSE-DIRECTION control transmitted to the power module. The proposed modular solution offers a simple way to equipp a standard control system with stepper drive with advanced motion planning and vibration damping functionality. The firmware implementation in C++ allows easy portability to other HW platforms for embedded control.

Název v anglickém jazyce

Functional sample of a high-precision stepper servo control unit with automatic vibration damping of the driven load

Popis výsledku anglicky

A functional sample of an intelligent servo drive unit using a stepper motor as an actuator for precisely positioning mechanisms with a connected flexible load was developed at the UWB in Pilsen. The drive assembly consists of several modules: stepper motor, power amplifier, microstepping driver with pulse control, microcontroller and a supervisory control system. Based on the required position from the superior system, the shortest trajectory to the target position is calculated with respect to the current drive rotation. The profile of the generated motion is created based on the physical limitations of the given motor (especially the maximum speed and acceleration), then an input shaping filter algorithm is applied in the form of a digital FIR filter, which ensures the functionality of compensation of the elastic modes of the working mechanism connected to the drive. The resulting trajectory is converted into PULSE-DIRECTION control transmitted to the power module. The proposed modular solution offers a simple way to equipp a standard control system with stepper drive with advanced motion planning and vibration damping functionality. The firmware implementation in C++ allows easy portability to other HW platforms for embedded control.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20205 - Automation and control systems

Projekt

—

Návaznosti

N - Vyzkumna aktivita podporovana z neverejnych zdroju

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

stepper_fs

Číselná identifikace

ZCU/KKY/2024/01

Technické parametry

Smlouva číslo CFW-12/7/24 s firmou Antimodular Research Inc., IČ 885256602, datum uzavření smlouvy 12.7.2024

Ekonomické parametry

Navržené řešení umožňuje používat krokové servomotory bez zpětnovazebního snímače polohy pro přesné řízení pohybu pracovních mechanismů s kmitavou dynamikou. Díky redukci úrovně reziduálních vibrací o 20-100% lze dosáhnout podstatného zkrácení manipulačních časů a zlepšení přesnosti polohování pracovního mechanismu. To přináší úspory při vývoji řídicího systému a umožňuje použít ekonomicky výhodnější krokové motory oproti jiným typům aktuátorů s komplexnější strukturou zpětnovazebního řízení.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://kky-sw.zcu.cz/cs/sw/stepper_fs