
रेखीय गति प्रणालियों के लिए सबसे सामान्य गति प्रोफाइल समलम्बाकार और त्रिभुजाकार होते हैं। समलम्बाकार गति प्रोफाइल में, प्रणाली शून्य से अपनी अधिकतम गति तक त्वरित होती है, एक निश्चित समय (या दूरी) के लिए उस गति से यात्रा करती है, और फिर शून्य तक मंद हो जाती है। इसके विपरीत, त्रिभुजाकार गति प्रोफाइल में प्रणाली शून्य से अधिकतम गति तक त्वरित होती है और फिर तुरंत शून्य तक मंद हो जाती है, जिसमें कोई स्थिर वेग नहीं होता (अर्थात गति का सारा समय त्वरित या मंद होने में व्यतीत होता है)।
लेकिन वास्तविकता में, गति प्रणालियों के लिए इनमें से कोई भी गति प्रोफ़ाइल आदर्श नहीं है—विशेष रूप से उन प्रणालियों के लिए जिन्हें सुचारू गति, उच्च स्थिति सटीकता या गति के अंत में स्थिरता की आवश्यकता होती है। इसका कारण यह है कि त्वरण और मंदी की प्रक्रिया से एक घटना उत्पन्न होती है जिसे जर्क कहा जाता है।
जिस प्रकार त्वरण वेग के परिवर्तन की दर (अवकलन) है, उसी प्रकार जर्क त्वरण के परिवर्तन की दर है। दूसरे शब्दों में, जर्क वह दर है जिस पर त्वरण बढ़ रहा है या घट रहा है। जर्क आमतौर पर अवांछनीय होता है क्योंकि यह अचानक, झटकेदार गति उत्पन्न करता है। मशीन टूल्स, SCARA रोबोट और डिस्पेंसिंग सिस्टम जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में, त्वरण में तीव्र परिवर्तन—यानी जर्क—सिस्टम में कंपन पैदा करता है। जर्क जितना अधिक होगा, कंपन उतना ही तीव्र होगा। कंपन से स्थिति निर्धारण की सटीकता कम हो जाती है और स्थिर होने का समय बढ़ जाता है।
झटके से बचने का तरीका त्वरण या मंदी की दर को कम करना है। गति नियंत्रण प्रणालियों में, यह झटकेदार ट्रेपेज़ॉइडल प्रोफ़ाइल के बजाय S-वक्र गति प्रोफ़ाइल का उपयोग करके किया जाता है। ट्रेपेज़ॉइडल गति प्रोफ़ाइल में, त्वरण तुरंत होता है (कम से कम सिद्धांत रूप में) और झटका अनंत होता है। गति के दौरान उत्पन्न होने वाले झटके की मात्रा को कम करने के लिए, त्वरण और मंदी के आरंभ और अंत में होने वाले परिवर्तनों को "S" आकार में सुचारू बनाया जाता है। परिणामी प्रोफ़ाइल को S-वक्र गति प्रोफ़ाइल कहा जाता है।
यदि हम समलम्बाकार गति के लिए त्वरण प्रोफ़ाइल का ग्राफ बनाएं (ऊपर देखें), तो हम देखेंगे कि यह एक चरणबद्ध फलन है—अर्थात्, त्वरण शून्य से अधिकतम तक क्षणिक रूप से बढ़ता है, और मंदन अधिकतम से शून्य तक क्षणिक रूप से घटता है। एस-वक्र गति में, त्वरण प्रोफ़ाइल समलम्बाकार आकार की हो जाती है, और त्वरण और मंदन तात्कालिक और अचानक होने के बजाय एक सहज तरीके से घटित होते हैं।
एस-वक्र प्रोफ़ाइल एक तृतीय-क्रम प्रणाली पर आधारित है, जिससे त्वरण, वेग और दूरी (विस्थापन) के लिए गति समीकरण समलम्बाकार गति प्रोफाइल की तुलना में अधिक जटिल हो जाते हैं।
एस-वक्र (S-curve) और समलम्बाकार (trapesoidal) गति प्रोफ़ाइल के उपयोग में एक कमी यह है कि एस-वक्र प्रोफ़ाइल के साथ गति में लगने वाला कुल समय अधिक होता है। इसका कारण यह है कि रैंपिंग त्वरण (और मंदी) में समलम्बाकार गति के तात्कालिक त्वरण की तुलना में अधिक समय लगता है। हालांकि, उच्च स्तर के झटके से उत्पन्न कंपन के कारण, समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल का उपयोग करने से प्राप्त समय का लाभ लंबे समय तक स्थिर रहने के कारण समाप्त हो सकता है। और चूंकि झटके से यांत्रिक घटकों पर अत्यधिक दबाव पड़ता है, इसलिए यदि समलम्बाकार गति को आधार के रूप में भी उपयोग किया जाता है, तो त्वरण और मंदी के चरणों में कुछ मात्रा में स्मूथिंग लागू की जाती है, जिससे गति प्रोफ़ाइल अधिक एस-आकार की हो जाती है।
पोस्ट करने का समय: 14 मार्च 2022




