Richtungskodierung; Feinjustierung; Einstellung Des Regelkreis-Proportionalglieds („P-Faktor") - Mrc Compact Benutzerhandbuch

5.6. Richtungskodierung

Zu jeder Regelstufe gehören ein Kippspiegel und ein Detektor gemäß der Beschreibung in Abschnitt 5.1.
Bei Abweichung der Laserstrahlposition auf einem Detektor wird der zugehörige Kippspiegel an gesteu-
ert, um den Laserstrahl in die Sollposition zurück zu lenken. Die zusammen gehörenden Komponenten
sind in den Abbildungen 9-13 mit identischen Farben dargestellt. Die Richtung, in die der Kippspiegel
bewegt werden muss, hängt aber von der Anordnung der Detektoren und der Kippspiegel ab. Sie kann
während der im Abschnitt 5.7 beschriebenen Justage eingestellt werden. Dazu befinden sich an der
rechten Seite der Controller-Elektronik vier Schalter (siehe Abbildung 7). Diese kodieren die x- und y-
Richtungen der Regelstufen 1 und 2. Um die Richtung für den Regelungsbetrieb korrekt zu kodieren,
schalten Sie jeweils eine Stufe ein. Wird der Strahl in x- (horizontal) und/oder y-Richtung (vertikal)
nicht in die Mitte des Detektors, sondern in eine Extremposition gelenkt, müssen Sie den entsprechenden
Schalter umlegen.

5.7. Feinjustierung

Auch die Feinjustierung sollte zunächst bei inaktivierter Regelung erfolgen. Je genauer die Nullposition
der Kippspiegel mit der Sollposition übereinstimmt, desto kleiner ist später der Strahlversatz beim
Aktivieren der Regelung.
Justieren Sie den Laserstrahl manuell mit den Kippspiegeln oder anderen im Strahlengang befindlichen
Spiegeln so, dass er die Mitte der Detektoren trifft. Hierzu sollten Sie entweder die Positionsanzeigen in
der Software betrachten oder die x-y-Positions-Ausgänge nutzen, die Spannungen liefern, die sich
entsprechend der Abweichung von der Sollposition ändern. Die Spannungen können Sie sich mit einem
Oszilloskop anschauen.
Ein hilfreiches Indiz für eine gute Justierung sind auch die Piezo-Spannungen. Sollten Sie die Software
verwenden, können Sie zur finalen Justierung den Laserstrahl bei aktivierter Regelung (Start/Stop-
Schalter eingeschaltet, grüne Active-LED und LED im Taster leuchten) weiter manuell so auf die
Detektoren justieren, dass alle vier Range-Anzeigen in der Software nahe 0 V stehen. Die Kippspiegel
arbeiten nun im linearen Regelbereich.
Nach diesen Einstellungen sollte der Laserstrahl bei aktivierter Regelung nach dem letzten Spiegel keine
Strahlpositions-Fluktuationen mehr aufweisen.
5.8. Einstellung des Regelkreis-Proportionalglieds („P-Faktor")
In der Regel führen die bei der Lieferung eingestellten Proportional- und Integralglieder des
Regelkreises zu einer stabilen Performance der Strahlstabilisierung mit der benötigten Bandbreite. Des -
halb sind auch keine Benutzereingriffe zur Einstellung der Regelparameter erforderlich. In bestimmten
Fällen kann aber eine Anpassung des Regelkreises durch den Anwender gewünscht sein. Solche Fälle
können z.B. Aufbauten mit vergleichsweise langen Armlängen sein.
Da das Verhalten des Regelkreises dabei hauptsächlich vom Proportionalglied bestimmt wird, bietet das
System einen direkten Zugriff auf den P-Faktor beider Regelstufen mittels Potentiometern oder über die
(optionale) serielle Schnittstelle. Die Potentiometer P1 und P2 befinden sich auf der Seitenplatte der
Elektronik (Abbildung 7). Die Einstellung erfolgt unabhängig für beide Regelstufen. Durch Vergrößern
des P-Faktors wird i.d.R. die Bandbreite des Gesamtsystems vergrößert. Zur Erzielung einer optimalen
Performance empfehlen wir, das System zunächst mit einem kleinen P-Faktor in einem stabilen Aufbau
zu betreiben. Danach können Sie den P-Faktor durch Drehen der Potentiometer im Uhrzeigersinn oder
durch Erhöhen der Werte in der Software so lange vergrößern, bis das System seine Stabilitätsgrenze
erreicht und die Regelung anfängt zu schwingen. Die Potentiometer oder Eingaben sollten anschließend
so weit zurück gedreht werden, dass jederzeit ein schwingungsfreier Betrieb gesichert ist.
Handbuch Compact Strahlstabilisierung Version 14 – 07.03.2022 Seite 16 von 29