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Qué es el Error de Seguimiento (Following Error) ?

  • Publicado: 30 Noviembre 2013
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Cuando te enfrentas a automatizar una máquina utilizando sistemas de Motion Control (control de movimiento con servo motores) existe un mundo de nuevos conceptos con los que hay que familiarizarse, uno de ellos es el Error de Seguimiento (Following Error)

¿Qué es el error de seguimiento?

El controlador encargado de realizar el movimeinto de los servos trabajan con una retroalimentación de posición y velocidad devuelta por el propio servo mediante un encoder para poder ajustar el control y posicion.

El controlador calcula una trayectoria "teórica" de posición y velocidad que será enviada al servo para que este realice el movimiento. EL servo al moverse devolverá al controlador su posición "real" y será el controlador quien compara la posición "teórica" que esta ordenando con la posicion "real" de retroalimentación real del servo. La diferencia entre ambas es el Error de Seguimiento. Es decir la diferencia entre posición "teórica" y posición "real" del movimiento.

EL las gráficas corresponde a un movimiento de un eje:

Amarillo: Es la posicion actual "real"
Azul: Es la posición "teórica" calculada y enviada al servo

Si ampliamos la zona de aceleración ( donde el movimiento es más exigente) vemos que la diferencia entre "real" y "teórica" llega a ser notable:

1243.5 - 1302.05= 41 unidades de error. Este error a velocidad constante apenas es apreciable.

 

¿ Que problemas nos puede dar el error de seguimiento?

El error de seguimiento no afecta al posicionado punto a punto, es decir si queremos que el eje mueva de la posición 0 a la posición 10.23 el eje realizará de manera correcta el posicionado llegando a la posición 10.23 a pesar de tener error de seguimiento en su movimiento.

Pero si otras acciones de máquina han de estar supeditadas a la posición de este eje y su error de seguimiento ... si este es muy grande podemos tener problemas

Si en el movimiento anterior de 0 a 10.23 justo al posicionar en 10.23 debemos realizar alguna acción poco por ejemplo enlazar un movimiento de otro eje, si el error de seguimiento es grande tendremos problemas. 

Los controladores tienen la "Mala costumbre" de trabajar en función de la posición "teórica" y no con la real, así pues, en el ejemplo anterior puede ser que el controlador piense que el eje esta ya en la posición 10.23 y enlace el otro movimiento cuando la posición real todavía es la 9.90 por eso es importante el minimizar el error de seguimiento, para conseguir un sistema que trabaje de una manera más precisa.

 

¿Qué provoca el error de seguimiento?

EL error de seguimiento es algo que siempre va a existir ya que existen varios factores que afectan. Cuando empiezas a trabajar con servos y la aplicación requiere ser más exigente y dinámica en velocidad y aceleraciones, tarde o temprano te salta el error de seguimiento. Para evitar este problema o por lo menos minimizarlo se debe haber realizado un buen calculo de la aplicación tanto a nivel mecánico como a nivel eléctrico.

Es importante ajustar con un buen auto-tuning la aplicación y poco a poco ir aportando rigidez al servo para que sea más preciso en sus movimientos.Una vez que hemos ajustado el servo graficamos para comprobar nuestro error de seguimiento y  hemos de ajustar los parámetros de los límite de error de seguimiento tanto del Driver como del controlador Motion para que no salte sin causa justificada (por ejemplo por una colisión)