Newport的大多數運動(dòng)系統都使用位置控制。這種控制將負載從一個(gè)已知的固定位置移動(dòng)到另一個(gè)已知的固定位置。反饋或閉環(huán)定位對于定位很重要。

Newport控制器控制理論術(shù)語(yǔ)
1.開(kāi)環(huán)控制
開(kāi)環(huán)是指一種不測量系統輸出并對其起作用的控制技術(shù)。大多數壓電系統和廉價(jià)的千分尺執行器都是開(kāi)環(huán)設備。
當需要遠程控制以改善可訪(fǎng)問(wèn)性或避免通過(guò)觸摸關(guān)鍵部件而干擾關(guān)鍵部件時(shí)，開(kāi)環(huán)定位器非常有用。
步進(jìn)和微型步進(jìn)電機也經(jīng)常使用開(kāi)環(huán)。脈沖計數可以很好地指示位置，但是除非*的載荷，加速度和速度，否則脈沖計數是無(wú)法預測的。如果系統設計不當，則經(jīng)常會(huì )出現跳脫或多余的步驟。
開(kāi)環(huán)運動(dòng)控制已變得非常流行。微型步進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步以及粘性電機阻尼機制的結合改善了當今高質(zhì)量的步進(jìn)設備的定位可靠性并降低了振動(dòng)水平。
開(kāi)環(huán)絕不是原油的代名詞。即使是廉價(jià)的開(kāi)環(huán)設備也可以實(shí)現非常精細的增量運動(dòng)。開(kāi)環(huán)壓電型備可以實(shí)現納米級的增量運動(dòng)。
開(kāi)環(huán)系統無(wú)需使用編碼器即可推斷出運動(dòng)設備的大致位置。在壓電器件的情況下，施加的電壓是位置的指示器。然而，由于普通壓電材料固有的磁滯和非線(xiàn)性

2.Newport控制器閉環(huán)控制
閉環(huán)是指一種控制技術(shù)，它與所需的輸入相比測量系統的輸出，并采取糾正措施以達到所需的結果。閉環(huán)系統中的電子反饋機制增強了正確放置和移動(dòng)負載的能力。

3.Newport控制器閉環(huán)控制技術(shù)
取決于控制器如何處理反饋信號，可以實(shí)現不同級別的性能。簡(jiǎn)單的反饋類(lèi)型稱(chēng)為比例控制。
其他類(lèi)型稱(chēng)為微分和積分控制。將所有三種技術(shù)結合到所謂的PID控制中可提供結果。

4.Newport控制器比例控制
一種控制技術(shù)，將誤差信號（實(shí)際位置與期望位置之間的差）乘以用戶(hù)的增益因子K p并將其用作運動(dòng)系統的校正信號。有效的結果是夸大了錯誤，并立即做出了糾正。
位置變化通常發(fā)生在命令的加速，減速期間以及運動(dòng)中系統動(dòng)力學(xué)中速度發(fā)生變化的運動(dòng)中。隨著(zhù)K p的增加，可以更快速地糾正錯誤。但是，如果K p太大，則機械系統將開(kāi)始過(guò)沖，并且在某些時(shí)候，機械系統可能開(kāi)始振動(dòng)，如果阻尼不足，則會(huì )變得不穩定。
K p不能*消除錯誤；但是，隨著(zhù)跟隨誤差e接近零，比例校正元素K p e消失。這導致一定數量的穩態(tài)誤差。

5.Newport控制器整體控制
的控制技術(shù)，其隨時(shí)間累積誤差信號，乘以總和用戶(hù)的增益因子K我并使用該結果作為校正信號到運動(dòng)系統。由于該技術(shù)也對過(guò)去的錯誤起作用，因此隨著(zhù)后續誤差e接近零，校正因子不會(huì )變?yōu)榱?，從而可以消除穩態(tài)誤差。
但是積分增益具有重要的負面影響。它可能是控制回路的不穩定因素。在沒(méi)有適當阻尼的情況下使用較大的積分增益或積分增益可能會(huì )導致嚴重的系統振蕩。積分增益對控制回路的貢獻受積分飽和極限Ks的限制。

6.Newport控制器導數控制
一種控制技術(shù)，將跟隨誤差信號的變化率乘以用戶(hù)的增益K d，然后將結果用作運動(dòng)系統的校正信號。由于此類(lèi)控制的作用是穩定系統的瞬態(tài)響應，因此可以將其視為電子阻尼。
增加K d的值會(huì )增加系統的穩定性。但是，由于穩態(tài)誤差的導數為零，因此穩態(tài)誤差不受影響。

7.PID控制
比例加積分加微分控制的組合。對于運動(dòng)系統，PID回路已成為一種非常流行的控制算法（請參見(jiàn)圖4）。反饋元素是交互式的，知道它們如何相互作用對于調整運動(dòng)系統至關(guān)重要。系統性能要求針對運動(dòng)力學(xué)和有效載荷慣性的給定組合調整系數K p，K i和K d。

Newport控制器穩態(tài)誤差：穩態(tài)誤差是控制器完成應用校正后的實(shí)際位置和命令位置之間的差（請參見(jiàn)圖2）。從上圖中可以看出，命令位置為1.0，但是位置校正循環(huán)完成后會(huì )有一個(gè)很小的穩態(tài)誤差。

振動(dòng)：當運行速度接近機械系統的固有頻率時(shí)，會(huì )引起結構振動(dòng)或振鈴。在速度或位置突然變化后，系統中也會(huì )發(fā)生振鈴。這種振蕩會(huì )減小有效轉矩，并可能導致電機和控制器之間失去同步。
可以通過(guò)機械方式（例如摩擦或粘性阻尼器）阻尼電動(dòng)機的振動(dòng)來(lái)解決穩定時(shí)間和振動(dòng)。當操作步進(jìn)系統時(shí)，可以更改共振頻率的其他一些方法是：
半步進(jìn)或微步進(jìn)電機
改變系統慣性
在共振速度范圍內加速
修改傳動(dòng)系統的扭轉剛度
為了在不使電動(dòng)機過(guò)度負擔的情況下實(shí)現平穩的高速運動(dòng)，控制器必須指示電動(dòng)機驅動(dòng)器明智地改變速度以達到效果。這可以通過(guò)使用成形的速度曲線(xiàn)來(lái)限制所需的加速度和減速度來(lái)實(shí)現。

Newport控制器梯形輪廓：梯形輪廓以線(xiàn)性方式改變速度，直到達到目標速度。減速時(shí)，速度再次線(xiàn)性變化，直至達到零速度。繪制速度與時(shí)間的關(guān)系將得出梯形圖（見(jiàn)圖3）。高級控制器允許用戶(hù)修改加速/減速，而高級控制器允許對加速和減速進(jìn)行單獨設置。

Newport控制器S曲線(xiàn)輪廓：梯形速度曲線(xiàn)適合大多數應用。缺點(diǎn)是，它可能會(huì )在“角”處引起一些系統干擾，這些干擾會(huì )轉化為小振動(dòng)，從而延長(cháng)穩定時(shí)間。對于對這種現象敏感的苛刻應用，可以將速度曲線(xiàn)修改為在加速和減速期間呈S形。這使運動(dòng)系統在機械系統中引起的振動(dòng)小化。

以上是我司技術(shù)人員為大家講解的Newport控制器的控制理論術(shù)語(yǔ)，希望能幫到大家的日常使用，想了解更多詳細產(chǎn)品信息 ，可致電我司咨詢(xún)。