避免運(yùn)動(dòng)控制誤區(qū)

打造一個(gè)成功的運(yùn)動(dòng)控制項(xiàng)目最緊要的是深入理解你的具體應(yīng)用中的機(jī)器需求和技術(shù)規(guī)定。工程師們很常見(jiàn)的錯(cuò)誤就是一下子鉆入工程組態(tài)細(xì)節(jié)里，研究準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌線或者轉(zhuǎn)矩要求。但是忽視了很多迫在眉睫的其他因素，影響了有效的工程組態(tài)。例如解決系統(tǒng)集成問(wèn)題、項(xiàng)目管理以及決策技巧等等。為避免運(yùn)動(dòng)控制中的失誤，需要將工程和管理方面很多技巧帶到應(yīng)用中來(lái)。
　　沒(méi)有完全理解機(jī)器需求，未作出周密的運(yùn)動(dòng)控制方案
　　這種基本錯(cuò)誤源于對(duì)具體用途的機(jī)器未作深入詳細(xì)了解。不知道機(jī)器的運(yùn)動(dòng)形式，也不了解轉(zhuǎn)矩和通信的要求，這樣選擇的硬件和軟件都不會(huì)適合需要。沒(méi)有實(shí)施計(jì)劃匆忙上馬，安裝調(diào)試等步驟只會(huì)延誤時(shí)間，增加成本。等到工程師發(fā)現(xiàn)裝上了滾珠絲杠，但需要直線電機(jī)來(lái)滿足速度需求的時(shí)候，那就麻煩了—需要大動(dòng)干戈，重新設(shè)計(jì)。這就應(yīng)了那句老話：“沒(méi)有時(shí)間把它做對(duì)，咋有時(shí)間把它做好”。 
　　忽視最佳性能的集成要求
　　在這方面，很多工程師認(rèn)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成太麻煩，不如選些好的部件裝上完事。選擇好的執(zhí)行器作為硬件是不錯(cuò)，但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)好用而執(zhí)行器運(yùn)作不正常怎么辦？要根據(jù)機(jī)器需求認(rèn)真審查各個(gè)部件，確保他們組合以后能夠發(fā)揮機(jī)器規(guī)定的性能，而且整機(jī)好用。一般來(lái)說(shuō)，如果工程師們采用單一廠家的產(chǎn)品，而且與廠家配合緊密，整機(jī)應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。如果有多個(gè)供應(yīng)商，工程師的任務(wù)就繁重了。他們應(yīng)該保證整機(jī)在具體使用中發(fā)揮效益。
　　選擇方案之前忽略了系統(tǒng)各種可能選項(xiàng)
　　這是指忽略了各種可能選項(xiàng)而直接選定一種方案，會(huì)造成不顧需要買(mǎi)入過(guò)于好的設(shè)備，例如可用普通感應(yīng)電機(jī)/驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的地方而購(gòu)買(mǎi)了伺服電機(jī)；也可能是買(mǎi)入達(dá)不到設(shè)備要求的產(chǎn)品，如買(mǎi)了步進(jìn)電機(jī)而實(shí)際需要伺服系統(tǒng)。還有的時(shí)候，工程師選擇的方案限制了機(jī)器能力，原因是他們選擇的廠家不能提供全面的解決方案。 
　　舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，在應(yīng)該配用高效直接驅(qū)動(dòng)解決方案的場(chǎng)合，選擇了常規(guī)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行器。因此，應(yīng)該審視一下機(jī)器上的每根軸，問(wèn)問(wèn)自己那根軸的需求是什么，如何滿足它達(dá)到最佳性能而又不超限。詢價(jià)階段可找多個(gè)廠家聽(tīng)聽(tīng)他們的不同觀點(diǎn)，每根軸都要多做分析，避免片面聽(tīng)信一家的方案或者產(chǎn)品。 
　　不知道何時(shí)選擇最優(yōu)產(chǎn)品和單一供應(yīng)商的全系統(tǒng)
　　在只有基本性能需求，又缺乏工程資源來(lái)集成解決方案的情況下，挑選最優(yōu)產(chǎn)品的做法可能造成嚴(yán)重問(wèn)題。這種選擇最優(yōu)產(chǎn)品的方法往往是從某家買(mǎi)了最好的電機(jī)，又從其他廠家分別買(mǎi)了最好的放大器、最好的控制器以及最好的機(jī)械部件等等。如果你自己準(zhǔn)確知道所要達(dá)到的性能要求，并準(zhǔn)備提供相應(yīng)的資源來(lái)選擇和集成這些部件，這也可能是一個(gè)成功的解決方案。
　　如果只考慮應(yīng)用的性能而不管成本，你是可以這樣做的。但是在另一方面，如果你期望的是一個(gè)基本的解決方案，那么你也可以求助于一家單一的供應(yīng)商，因?yàn)槟隳軌虼_認(rèn)其部件能夠匹配良好。總之，最終取決于你期望達(dá)到什么結(jié)果和目的。
　　只看價(jià)格不顧性能
　　關(guān)鍵是要遵循工程組態(tài)過(guò)程規(guī)律。應(yīng)該先把系統(tǒng)的規(guī)格要求弄清楚，選擇最佳部件后，再同廠家進(jìn)行艱苦的價(jià)格商議。不要先定下價(jià)格框框，依次選擇部件。一旦用后一種方法，是非常冒險(xiǎn)的，如果系統(tǒng)不能按要求運(yùn)轉(zhuǎn)，最后還要花費(fèi)許多的時(shí)間和金錢(qián)進(jìn)行修理。事實(shí)上，有生意做的時(shí)候，供應(yīng)商通常會(huì)盡量配合協(xié)助顧客，當(dāng)然，當(dāng)你先選了最低價(jià)位產(chǎn)品后，又對(duì)廠家說(shuō)"達(dá)不到我所需要的性能"時(shí)，廠家可能會(huì)說(shuō)"你選的產(chǎn)品不對(duì)，我能幫你解決問(wèn)題，但是價(jià)格就沒(méi)辦法談了”。
　　選擇性能高于應(yīng)用需要的產(chǎn)品
　　前面敘述了只看價(jià)格的錯(cuò)誤，還有只買(mǎi)最新科技產(chǎn)品的觀點(diǎn)。30年來(lái)輿論一直說(shuō)要淘汰直流驅(qū)動(dòng)，可是，實(shí)際上直流調(diào)速電機(jī)還有用武之地。隨著時(shí)間推移具體應(yīng)用可能會(huì)摒棄某些技術(shù)，采用不同的技術(shù)，但是，實(shí)際上，除非最新技術(shù)確實(shí)能為設(shè)備制造和/或顧客帶來(lái)真正的效益，否則沒(méi)有人會(huì)采用這些先進(jìn)技術(shù)。 
　　誤解機(jī)械動(dòng)力學(xué)對(duì)運(yùn)用控制部件的作用
　　選用最佳運(yùn)動(dòng)控制部件并不能確保成功。各種機(jī)器連接了運(yùn)動(dòng)控制部件以后改變了動(dòng)力特性（摩擦、慣量、柔性、電氣噪聲等），反過(guò)來(lái)影響且表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)問(wèn)題。不了解這些，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)越來(lái)越貴，越來(lái)越糟，直至失靈。
　　其中一個(gè)重要因素就是柔性問(wèn)題。我們多次經(jīng)歷這樣的事例：人們?cè)O(shè)計(jì)好機(jī)器，選了昂貴的部件，又買(mǎi)了強(qiáng)勁快準(zhǔn)的伺服系統(tǒng)。用柔性聯(lián)軸節(jié)連接電機(jī)，早把傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則扔到九霄云外去了。最后用戶生氣地喊道：“我們?cè)趺凑{(diào)試這臺(tái)機(jī)器也不干活”。 
　　我們找來(lái)了有關(guān)的工程師檢查發(fā)現(xiàn)有些事情不對(duì)。電機(jī)能力高于設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。再來(lái)檢查電機(jī)和負(fù)載之間的聯(lián)軸節(jié)。重新調(diào)節(jié)系統(tǒng)柔性后系統(tǒng)速度又上不來(lái)。這些教訓(xùn)迫使我們反思：“自己真正了解這臺(tái)機(jī)器碼？各個(gè)部件如何集成的呢？”。 
　　低估電纜的重要性 
　　一些工程師認(rèn)為電纜不算控制系統(tǒng)的重要部分，頂多就是連接元件的幾根電線。有時(shí)工程師努力了解機(jī)器，選配控制器、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行器，卻忘記了電纜。其實(shí)電纜也是運(yùn)動(dòng)控制方案的組成部分，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NEC，UL，CE）也不行。電纜彎曲超過(guò)材料或設(shè)計(jì)要求，材質(zhì)不當(dāng)、屏蔽絕緣不好，都會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)隱患。