Retroazione: la scelta giusta fa la differenza - (parte I)

aprile 24, 2015, by Bob White

Questo è il primo di una serie di post sul feedback, ossia sulla retroazione. Non parliamo di quel fastidioso rumore che si sente quando il microfono del cantante si avvicina troppo a un altoparlante durante un concerto, bensì della servoretroazione.

ObiettivoUn elemento fondamentale di qualsiasi servosistema è il dispositivo di retroazione: dopo tutto, è il punto di partenza di un servosistema! Ecco un esempio molto semplice per iniziare: ho un arco e una freccia, un bersaglio a 30 piedi di distanza e ho lasciato i miei occhiali a casa. Quindi, sebbene veda un grande "oggetto" rotondo in lontananza, ho problemi a distinguere i bordi degli anelli sul bersaglio. La mia retroazione non è molto precisa in questo momento, quindi probabilmente non riuscirò a colpire il centro del bersaglio. Una volta trovati gli occhiali in tasca, li indosso e riesco così a vedere il bersaglio molto meglio: ora ho almeno una possibilità in più di colpire il bersaglio. Sì, ci sono altri fattori, tra cui l’ambiente, la struttura della freccia ecc. ma “si fa centro” (in tutti i sensi)!

Un servosistema non può avere fondalmentalmente prestazioni più precise rispetto al dispositivo di retroazione che lo controlla. Nel sistema possono essere inoltre introdotti degli errori di velocità o di posizione da meccanismi tutt’altro che perfetti che trasferiscono la potenza del motore al carico. Anche i fattori ambientali, come il rumore elettrico o la temperatura, possono introdurre errori di posizionamento. A volte, gli errori sono accettabili, ma nella maggior parte delle volte non lo sono. Dopotutto, i servomotori sono generalmente un investimento importante per una macchina di precisione e dovrebbero essere i sistemi più affidabili e precisi.

Il posto migliore per posizionare il dispositivo di retroazione è in corrispondenza del carico, qualora sia necessario un movimento controllato. In questo modo, è possibile eliminare gli errori introdotti da trasmissioni non proprio perfette. Occorre ricordare che un motore brushless richiede una retroazione di posizione per la commutazione ed è fondamentale che sia collocata sullo stesso albero dell'elemento rotante per garantire ottime prestazioni (vedi foto).

Quando si utilizza una retroazione montata su un motore come unica fonte, è importante considerare gli errori ciclici e cumulativi connessi alla trasmissione e alla retroazione per determinare se tale errore è accettabile. Se questi errori non rientrano in limiti accettabili, può essere sufficiente aggiungere solo un altro dispositivo di retroazione al carico. I servomotori ad azionamento diretto offrono un bel vantaggio in questo settore: sono direttamente accoppiati al carico, per cui si eliminano gioco e cedimenti. Le soluzioni di azionamento diretto sono una scelta particolarmente riuscita per le applicazioni che richiedono un movimento preciso e una larghezza di banda elevata, proprio per questo motivo.

AKM in spaccato 
La maggior parte dei produttori di servomotori integrano the
l'elemento di retroazione direttamente nell'alloggiamento motore
 

In sintesi, abbiamo stabilito che la retroazione è importante e che anche la posizione svolge un ruolo determinante. Ora che cosa manca? Il nostro prossimo post sarà dedicato a vari tipi di retroazione, sia assoluta che incrementale. Esamineremo dispositivi a effetto Hall, resolver, encoder, encoder sinusoidali, encoder lineari e altri dispositivi di retroazione che vengono in genere utilizzati per il motion control di precisione. Iscriviti subito per seguirci quando tratteremo i dispositivi di retroazione.

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