在第五章我們將第四章的方法進行實作，分別對延遲時間以及兩軸差異進 行補償，觀察其累積誤差，最大誤差與真圓度，並對不同延遲時間狀況進行分 析比較其結果。
5-1 異質性網路誤差改善流程
圖 5.1 改善流程圖
造成異質性網路循圓為橢圓的原因最主要是傳輸與回授延遲時間不同，因 此最優先得到兩軸延遲資訊，得到 RTT 時間後，我們假設命令延遲等於回授延 遲等於一半的 RTT 時間，經過計算得到兩軸相差命令個數，以延遲時間短的軸 (實驗中為 Y 軸，2ms 延遲)等待延遲時間長的軸(X 軸，108ms) 進一步改善循 圓結果，並以真圓度來判斷改善的程度，最後再以 CCC 改善輪廓誤差。
改善開始
測量延遲時間，利 用等待同步雙軸
調整 Kp
加入 CCC
結束 加入 PDC
5-2 實驗結果
峰值為 30000 pulse 的 sine、cosine 命令，X 軸延遲 108ms，Y 軸延遲 2ms，
速度為 57pulse/ms，初始兩軸，圖中的單位皆為 30000
pulse
而比較的基準為輪廓誤差 的 integral absolute error(IAE)，真圓度
輪廓誤差：ε =
(
Px −X0)
2 +(
Py −Y0)
2 −R (實際位置到圓心的距離 - 半徑)(a) (b)
(c)
圖 5.2(a) Kpx =Kpy 0.0001 (b)Kpx=0.0001,Kpy=0.00023 (c)Kpx = Kpy = 0.00023
5-2-2 各軸加入PDC
XY response-1 -0.5 0 0.5 1 XY response
-1 -0.5 0 0.5 1 XY response
遲，X 軸會是延遲 100ms 的 sine 結果，由於並無針對兩軸時間差改善，X 軸落
X response command
5-2-3 測量RTT，延遲等待協調雙軸
(a) (b)
5-2-4 Cross Coupled Control
CCC 能夠透過計算輪廓誤差來得到兩軸補償量，進一步讓兩軸協調同步，
在此討論兩部分，1.同步前直接使用 CCC 讓兩軸協調 2.兩軸同步後使用 CCC 的改善。
同步前使用 CCC：
在兩軸無同步狀態下使用 CCC，位置回授資訊沒有根據 RTT 來做匹配，
CCC 的輪廓誤差計算、補償都會受到延遲差異所影響。
表 5.2：CCC 加入前後比較(無同步)
延遲時間差 改善法 真圓度 IAE
50ms PDC 0.1571 8.1770 PDC+CCC 0.0178 2.6362 100ms PDC 0.3836 20.0876
PDC+CCC 0.0827 7.322 200ms PDC 0.7549 39.6935
PDC+CCC 0.5652 23.5652
沒同步直接使用 CCC 從表 2 來看真圓度及 IAE 都有明顯改善，但觀察 200ms 的循圓結果圖得到，結果已經是一個不規則的形狀，主要原因就是同時 受到輪廓誤差不匹配與延遲補償的雙重影響，而兩軸同步方法的真圓度及 IAE 都優於使用在同步前使用 CCC，因此在有兩軸 RTT 資訊的情況下，直接使用 5-2-3 的兩軸同步法較適合。
(a) (b)
(a) (b) with CCC
0.5 with CCC
(c)
圖 5.10：同步後，CCC 加入前後比較(x30) (a)延遲時間差 50ms (b)延遲時間差 100ms (c)延遲時間差 200ms
由實驗結果得知，CCC 在誤差計算上做匹配，但是仍然會受到延遲的影響，在 延遲>200ms 情況下加入 CCC 後 IAE 與真圓度都變差，應避免在此情況下使 用。
5-3 遠端控制實驗
前面的實驗的 X 軸延遲時間是以加入 Buffer 得到，為了證明此方法在實際 的 Ethernet 也能夠發揮作用，建立了一遠端系統，如圖所示
圖 5.11：遠端實驗架構圖
0.5 1 1.5
30
210
60
240 90
270 120
300 150
330
180 0
w/o CCC with CCC
將遠端電腦設置在台中，測量其延遲時間並根據上述改善方法進行雙軸的同動
time delay(ms)
-1 -0.5 0 0.5 1
(c)
圖 5.13：遠端實驗結果 (a)兩軸加入 PDC (b)兩軸同步 (c)兩軸同步+CCC
5-4 小結
1. CCC 在 50ms 延遲情況下效果明顯，當延遲增加到 200ms 則不適用。
2. 比較同步與 CCC 兩種方法，同步法改善程度較直接使用 CCC 佳，且不受延 遲增加影響。
3. 延遲小於 200ms 的情況下，同步加上 CCC 能夠進一步改善輪廓誤差；延遲 大於 200ms，CCC 加入會讓真圓度及輪廓誤差增加。
4. 在網路實作上，連線到台中的遠端電腦，平均延遲 115ms，用 delay buffer 與 CCC 都在真圓度以及 IAE 上都能夠改善。
0.2 0.4 0.6 0.8
1
30
210
60
240 90
270 120
300 150
330
180 0
without CCC with CCC