龍門在各種各樣不同的應(yīng)用中扮演著重要的角色，比如基因測試，貼片組裝，物料搬運等等諸多應(yīng)用。龍門需要兩個軸緊密協(xié)調(diào)地運動，即使微小差別的跟隨誤差也可能導致兩個軸相互阻礙，從而降低精度，導致不均勻的運動，甚至完全阻止龍門的兩個軸一起運動。集成龍門特定功能的 Copley 驅(qū)動器可幫助防止這些問題，并且簡化設(shè)計和調(diào)試。

提供龍門性能的方法：

龍門通常使用集中式控制（PLC 或運動控制器）或分布式控制（主從架構(gòu)）進行操作，但兩種控制方式都 會有延遲產(chǎn)生，相比之下，雙軸驅(qū)動器提供了更有效的解決方案。在 Copley 雙軸驅(qū)動器中，兩軸的信號同時傳輸，延遲僅為數(shù)百納秒。

 
提升龍門精度和減小相互阻礙有多種方法，接下來我們列出它們，分別比較其準確性和有效性。

 
方法一：簡單地同步時鐘，同時將兩個軸命令到同一位置，即可防止相互阻礙。該技術(shù)可用于單軸驅(qū)動器，盡管對于具有高速或高精度要求的應(yīng)用無效。雙軸驅(qū)動器可提供更好的性能。

方法二：并聯(lián)控制電機電流可用于兩軸相互較勁，機械剛性相對較強的系統(tǒng)中。但由于兩個驅(qū)動軸讀取每個軸的編碼器/機械位置誤差，剛性較強的龍門系統(tǒng)本質(zhì)上會相互對抗。這尤其表現(xiàn)在積分增益上，并可能導致一個軸朝正方向以最大電流推動，而另一個軸則反向推動。

方法三：編碼器誤差校正功能（Error  Correction）可提高一定行程內(nèi)兩軸的精度，提高兩軸運動精度和減小由誤差引起的相互阻礙。當合適地匹配到應(yīng)用中，該技術(shù)可以非常有效。但是，其中一些應(yīng)用可能難以執(zhí)行。為了簡化實現(xiàn)，所有基于FPGA 處理器的Copley Plus 系列驅(qū)動器和基于 ARM 處理器的 Copley Standard 系列驅(qū)動器都具備編碼器校正功能。

伺服驅(qū)動器能達到的定位控制精度會受到編碼器所能提供的位置數(shù)據(jù)分辨率和精度的影響。編碼器誤差可分為制造和裝配過程中產(chǎn)生的內(nèi)在誤差（例如碼盤誤差，電子非線性誤差, 偏心誤差等）和安裝過程中引入的外部誤差（例如碼盤和檢測器的偏心安裝)。一種方法是測量編碼器誤差并生成補償值表，驅(qū)動器可使用該補償表實時校正這些誤差。Copley 驅(qū)動器正是采用了這種方法。

在雙軸驅(qū)動器中執(zhí)行誤差校正表還會帶來另一個好處，誤差校正在數(shù)百皮秒內(nèi)即可同時應(yīng)用到兩個軸。與集中式或分布式控制相比，雙軸驅(qū)動器具有更低的時基抖動和更快的更新速率。

方法四：Copley 雙軸驅(qū)動器內(nèi)部可實現(xiàn)交叉解耦算法（Cross Coupling），可用于機械剛性相對較弱的系統(tǒng)中，確保兩軸彼此跟隨。#1軸的誤差補償?shù)?#2 軸，從而引起 #2 軸調(diào)整其速度，以便與軸協(xié)調(diào)運動。最終結(jié)果是提高運動精度和減小相互阻礙的程度。

舉例，如下圖所示，盡管兩軸已接收完全相同的運動指令，但由于機械結(jié)構(gòu)、電機性能個體差異、編碼器誤差等原因，最終實際運行過程中，兩軸還是存在較大的跟隨誤差不同，也就是說兩軸實際上運動過程中還存在相互阻礙的現(xiàn)象。

接下來使用 Copley 雙軸驅(qū)動器內(nèi)置的的交叉解耦功能后，首先調(diào)整比例增益使得兩軸跟隨誤差的幅值盡量接近。

 
然后調(diào)整積分增益，消除兩軸跟隨誤差的穩(wěn)態(tài)誤差，如下圖所示，可以看到運動過程中軸A和軸B的跟隨誤差基本已完全重合，在這種情況下，雖然雙軸運動中仍有波動，但兩軸波動一致，同步效果非常好。

 
在各種運動系統(tǒng)應(yīng)用中，龍門發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，以上描述的方法可以顯著地影響運動系統(tǒng)的性能。通過利用 Copley 驅(qū)動器內(nèi)置的各項專業(yè)功能，以及 Copley Controls 的應(yīng)用支持，OEM 可根據(jù)自身需要，選擇合適的提高龍門性能的方法，將自身的工程工作能力重點放在更具競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品功能上，以優(yōu)化運動性能。