
Doğrusal hareket sistemleri için en yaygın hareket profilleri yamuk ve üçgen profillerdir. Yamuk hareket profilinde, sistem sıfırdan maksimum hızına kadar hızlanır, belirli bir süre (veya mesafe) boyunca bu hızda hareket eder ve ardından sıfıra kadar yavaşlar. Tersine, üçgen hareket profilinde sistem sıfırdan maksimum hıza kadar hızlanır ve ardından hemen sıfıra kadar yavaşlar; sabit bir hız yoktur (yani tüm hareket süresi hızlanma veya yavaşlama ile geçer).
Ancak gerçekte, bu hareket profillerinin hiçbiri hareket sistemleri için, özellikle de düzgün hareket, yüksek konumlandırma doğruluğu veya hareketin sonunda denge gerektiren sistemler için ideal değildir. Bunun nedeni, hızlanma ve yavaşlama sürecinin sarsıntı olarak bilinen bir olaya yol açmasıdır.
İvme, hızın değişim oranı (türevi) olduğu gibi, sarsıntı da ivmenin değişim oranıdır. Başka bir deyişle, sarsıntı, ivmenin artma veya azalma hızıdır. Sarsıntı genellikle istenmeyen bir durumdur çünkü tahmin edebileceğiniz gibi ani ve sarsıntılı hareketlere neden olur. Takım tezgahları, SCARA robotları ve dağıtım sistemleri gibi endüstriyel uygulamalarda, ivmedeki hızlı bir değişim (yani sarsıntı), sistemin titreşmesine neden olur. Sarsıntı ne kadar yüksekse, titreşimler de o kadar güçlü olur. Titreşimler ise konumlandırma doğruluğunu azaltırken, yerleşme süresini artırır.
Ani sarsıntıları önlemenin yolu, ivme veya yavaşlama oranını azaltmaktır. Hareket kontrol sistemlerinde bu, "sarsıntılı" yamuk profil yerine S eğrisi hareket profili kullanılarak yapılır. Yamuk hareket profilinde ivme anında gerçekleşir (en azından teoride) ve sarsıntı sonsuzdur. Hareket sırasında oluşan sarsıntı miktarını azaltmak için, ivme ve yavaşlamanın başlangıç ve sonundaki geçişler "S" şeklinde yumuşatılır. Ortaya çıkan profile S eğrisi hareket profili denir.
Yukarıda gösterilen yamuk şeklindeki bir hareket için ivme profilini çizersek, bunun bir basamak fonksiyonu olduğunu görürüz; yani ivme anında sıfırdan maksimuma çıkar ve yavaşlama da anında maksimumdan sıfıra iner. S eğrisi şeklindeki bir harekette ise ivme profili yamuk şeklini alır ve ivme ve yavaşlama anlık ve ani bir şekilde değil, daha yumuşak bir şekilde gerçekleşir.
S eğrisi profili, üçüncü dereceden bir sisteme dayanmaktadır; bu da ivme, hız ve mesafe (yer değiştirme) için hareket denklemlerini, yamuk hareket profillerine göre daha karmaşık hale getirir.
S eğrisi hareket profili kullanmanın, yamuk hareket profili kullanmaya kıyasla dezavantajı, S eğrisi profilinde hareketin toplam süresinin daha uzun olmasıdır. Bunun nedeni, ivmelenme (ve yavaşlama) sürecinin, yamuk hareketin anlık ivmelenmesinden daha uzun sürmesidir. Bununla birlikte, yamuk hareket profili kullanılarak elde edilen zaman avantajı, yüksek ani ivmelenme (jerk) seviyelerinin neden olduğu titreşimler nedeniyle daha uzun bir yerleşme süresiyle ortadan kalkabilir. Ve ani ivmelenme mekanik bileşenler üzerinde yoğun bir gerilim oluşturduğundan, yamuk hareket temel alınsa bile, ivmelenme ve yavaşlama aşamalarına genellikle bir miktar yumuşatma uygulanır ve bu da hareket profilini daha S şeklinde hale getirir.
Yayın tarihi: 14 Mart 2022




