
在大批量生产过程自动化中,周期时间的每一毫秒都至关重要。随着精密平台移动速度的加快和精度要求的提高,传统的基于 PID 的控制方案往往成为瓶颈。ACS 运动控制公司的 ServoBoost 算法直接解决了这一难题,在伺服性能方面实现了质的飞跃,并将其转化为 更高的吞吐量 在提高系统整体稳定性的同时,缩短总的运动和整定时间。
什么是 ServoBoost?
ServoBoost 是一种先进的伺服控制算法,集成在 ACS Motion Control 的 SPiiPlus 平台伺服驱动器中。它利用专用的 伺服处理器 硬件和现代控制理论,显著优于线性 PID/PIV 伺服环路--满足对具有苛刻的运动和整定、静止抖动和匀速性的机器的基本要求。
在 ACS 产品组合中,ServoBoost 是 SPiiPlus EtherCAT 运动控制平台的重要组成部分之一 。通过一种能动态适应系统行为的独特计算方法,提高运动系统的性能。
标准伺服控制的局限性
高精度运动平台面临着几个性能限制因素:
- 机械共振
- 有效载荷动态变化
- 编码器噪声和非线性
- 跨轴耦合 在龙门式或多轴平台上
- 性能不一致 跨机器,造成调试周期长和生产延误
这通常表现为较长的整定时间、位置误差振荡或速度纹波,所有这些都会直接降低机器的吞吐量。
ServoBoost 解决局限性,提高吞吐量
1.缩短总的运动和整定时间
ServoBoost 先进的补偿算法可实时分析系统误差,并高频率地采取优化纠正措施。
- 运动平台更快到达目标位置
- 工艺工具(照相机、激光器、探头)提前介入
- 短运动序列(如检测、贴片、扫描)可实现更快的周期率

红色 采用 ServoBoost 时的位置误差
2.最大限度减少速度误差,实现更高的匀速性
对于扫描、成像和激光加工应用而言,恒定的速度至关重要。ServoBoost 可显著降低速度纹波,使运动更加平稳,并在不降低加工质量的情况下实现更高的进给速度。
3.增强频率范围内的稳定性
传统的伺服回路在以下方面存在困难 机械共振 - 尤其是带有悬臂结构的大型平台和工具。ServoBoost 可以识别这些共振,并自动对其进行抑制,从而将对系统的影响降至最低。 此外,ServoBoost 还能与 ACS 的其他功能无缝集成,例如 MotionBoost, SmoothPTP和 Input Shaping,从而进一步减少运动引起的共振,提高吞吐量。

蓝色 采用标准伺服算法
红色 采用 ServoBoost
4.减少大量手动调谐的需要
从原型机到量产机,原始设备制造商经常在调整一致性方面遇到困难。ACS 明确强调,ServoBoost 可帮助解决以下问题 系统性能的变化 并减轻工程团队的负担。这使得规模化生产更快、更可预测。
5.提高高负荷循环应用中的稳定性
ServoBoost 的实时校正功能可确保 性能稳定 ,补偿 机械磨损和 可变负载 。


红色 采用标准伺服算法的位置误差 绿色 采用 ServoBoost 的位置误差
结论:简单升级并显著提升机器吞吐量
ServoBoost 代表着伺服控制性能的一大进步,由于它可以在 ACS 运动控制器和驱动器中轻松激活,因此原始设备制造商无需重新设计机械即可激活这些优势。
对于追求速度和精度极限的机器制造商而言,ServoBoost 可提供:
- 更高的吞吐量
- 提高精度
- 缩短调谐时间
- 机器性能更加一致
