時(shí)間:2019-05-05 11:40:46來(lái)源:艾羅德克運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)(上海)有限公司
Aerotech針對(duì)光纖對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用設(shè)計(jì)了精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái),例如FiberMax,它是提升現(xiàn)代光纖和硅光對(duì)準(zhǔn)效率的關(guān)鍵部件。然而高精度的平臺(tái)僅僅是整個(gè)光纖對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分。提高對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)效率的控制軟件具有和硬件同樣的重要性,更高的對(duì)準(zhǔn)效率意味著更好的產(chǎn)品質(zhì)量和更高的產(chǎn)能。
Aerotech的A3200軟件集成了六種硅光搜索算法供用戶選擇,針對(duì)不同的應(yīng)用模型和系統(tǒng),客戶可以選擇相對(duì)應(yīng)的算法。他們分別是HillClimb,SpiralRough,SpiralFine,FastAlign,GeoCenter和Centroid。如圖1所示,打開(kāi)A3200里面的Configurationmanager/Task/Fiber可以找到:
圖1Aerotech的六種光纖算法
按照硅光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的軸數(shù)來(lái)分,可以分為單軸對(duì)準(zhǔn),雙軸,三軸以及三到六軸對(duì)準(zhǔn)算法。
按照搜索算法的功能,可分為初始光搜索算法和峰值搜索算法。其中SpiralRough屬于螺旋式搜索算法,它一般用于找到初始光,SpiralFine和SpiralRough算法比較類似,不過(guò)它既是初始光搜索算法又屬于峰值算法。GeoCenter和Centroid分別是兩軸和三軸的峰值搜光算法,而FastAlign適用于兩軸到六軸的峰值算法。
當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)景不同和或者硅光能量分布特點(diǎn)不同時(shí),可以選擇相對(duì)應(yīng)的搜光算法,比如圖2所示,當(dāng)光能量近似于平板分布時(shí),最大值可能是某一個(gè)區(qū)域而不是某一個(gè)位置,用戶最關(guān)心的是進(jìn)入到最大值區(qū)間的中心,并不注重最大值的某個(gè)點(diǎn),這時(shí)候GEOCenter也許是一種很好的搜索方式,它可以由用戶指定在某一區(qū)域進(jìn)行“弓”字形掃描或者進(jìn)行“田”字形掃描,同時(shí)可以限定掃描的橫向及縱向掃描區(qū)間及每一步的距離,掃描結(jié)束后會(huì)停在整個(gè)光能量的幾何中心位置。在實(shí)際應(yīng)用中光能量是高斯分布更為常見(jiàn),這時(shí)FastAlign也許就會(huì)比其它算法更快找到峰值。FastAlignment屬于一種迭代算法,它可以定義參與搜索軸的數(shù)量,第一步的搜索方向和步距,迭代搜索次數(shù),飽和閾值,誤差范圍,軸的搜素限位等參數(shù),它適用于能量為高斯分布的特征,搜光軸通過(guò)每次運(yùn)動(dòng)后獲取的能量與前值比較,找到光能量逐步變大的方向,搜索到設(shè)定值,或者到搜索次數(shù)完成后停止。
圖2不同類型的能量分布
做一個(gè)典型的實(shí)例演示,當(dāng)光斑能量為高斯分布,搜光系統(tǒng)從完全沒(méi)有光能量的位置搜索到最大值,可以選擇Aerotech的組合搜光算法,即先用SpiralRough找到初始光,再在這個(gè)基礎(chǔ)上運(yùn)行FastAlign搜索峰值位置。
SpiralRough找到初始光,程序如下:
圖3展示了SpiralRough的2D運(yùn)動(dòng)軌跡,這種算法又稱之為螺旋搜光算法,能幫助用戶快速準(zhǔn)確地找到初始光。
圖3SpiralRough的2D運(yùn)動(dòng)軌跡
圖4將軌跡切換回1D圖形,我們可以看到整個(gè)過(guò)程耗時(shí)3.2秒,光能量從0V到1.1V,非常的快捷高效的完成了初始光搜索,為后面的峰值搜索打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
圖4SpiralRough的1D運(yùn)動(dòng)軌跡
FastAlign找峰值光,程序如下:
從圖5所示,F(xiàn)astAlign算法開(kāi)啟后XYZ三個(gè)軸同時(shí)按程序設(shè)定運(yùn)動(dòng)第一步,在初始搜索的基礎(chǔ)上,隨后每一步的運(yùn)動(dòng)都會(huì)與前一步進(jìn)行能量比較,確保搜光系統(tǒng)往山峰的方向高效搜索,光從初始能量的0.26V搜到1.1V,整個(gè)峰值搜索過(guò)程大約5秒左右完成。
圖5FastAlign的1D運(yùn)動(dòng)軌跡
用戶完成峰值搜光算法后好可以調(diào)用Aerotech的其它算法在小范圍內(nèi)進(jìn)行再多一次的掃描,檢驗(yàn)是否搜索結(jié)果為峰值。
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