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2021 - 05 - 18
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五轴联动加工是在原有三轴的加工中心发展而来的,根据ISO的规定,在插入数控机床的运动时,采用右手直角坐标系;其中平行于主轴的坐标轴界说为z轴,绕x,y,z轴的旋转坐标分别为A,B,C。各坐标轴的运动主轴工作台,也可以由刀具的运动来完成,但方向均以刀具相对于工件的运动方向来说。通常五轴联动是指x,y,z,A,B,C中任意5个坐标的线性插补运动。换言之,五轴,指x,y,z三个移动轴加任意两个旋转轴。五...
2021 - 05 - 11
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五轴联动加工中心,是一种科技含量高、精密度高,专门用于加工复杂曲面的加工中心,这种加工中心系统对一个国家的航空、航海、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。下面众为兴就来给大家讲解一下什么是五轴联动加工中心及其优势,具体内容如下:  一、什么是五轴联动加工中心  五轴联动加工有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可以完成复杂的加工。能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现在模...
2021 - 04 - 21
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伺服驱动器与变频器的一个重要区别是:变频可以无编码器,伺服则必须有编码器,作电子换向用。下面众为兴伺服驱动器厂家的小编就来给大家详细的介绍一下两者的具体区别在哪里,具体内容如下:  1、两者的共同点:交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的,也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节:变频就是将工频的50、60HZ的...
2021 - 04 - 20
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在机器视觉系统中,获得一张高质量的可处理的图像是至关重要。系统之所以成功,首先要保证图像质量好,特征明显。一个机器视觉项目之所以失败,大部分情况是由于图像质量不好,特征不明显引起的。要保证好的图像,必须要选择一个合适的光源。下面众为兴机器视觉系统厂家的小编主要就来给大家介绍一下机器视觉系统中光源选型基本要素,具体内容如下:  对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就...
2021 - 04 - 14
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机器视觉系统就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。它是计算机学科的一个重要分支,它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也大大地推动了机器视觉的发展。机器视觉系统的工作原理:  说白了就是用机器替代人眼完成检测,具体实现的过程是用工业相机采集被检测器件的图像,而这个采集的...
2021 - 04 - 14
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加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心,立式加工中心(三轴)最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展,五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适宜象汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工...
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直线电机驱动控制技术及应用

发布时间: 2020-10-30
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  一个直线电机应用系统不仅是性能良好的直线电机,还必须是能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。随着自动控制技术与微计算机技术的发展,直线电机的控制方法越来越多。对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。


直线电机驱动控制技术及应用



  传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。其中PID控制蕴涵动态控制过程中的过去、现在和未来的信息,而且配置几乎为最优,具有较强的鲁棒性,是交流伺服电机驱动系统中最基本的控制方式。为了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技术。


直线电机驱动控制技术及应用

图:众为兴QXL直驱产品


  在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的高性能场合,就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数,才能得到满意的控制效果。因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。


  近年来模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法也被引入直线电动机驱动系统的控制中。目前主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。


  直线电机的驱动控制技术应用如下:


  活塞车削数控系统


  在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。其一,高速响应。由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。其二,精度高。直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。采用直线电机的直线运动机构由于具有响应快、精度高的特点,已成功地应用于异型截面工件的CNC车削和磨削加工中。针对产量最大的非圆截面零件,国防科学技术大学非圆切削研究中心开发了基于直线电机的高频响大行程数控进给单元。当用于数控活塞机床时,工作台尺寸为600 mm×320 mm,行程为100 mm,最大推力为160 N,最大加速度可达13 g。由于直线电机动子和工作台已固定在一起,所以只能采用闭环控制,该单元的控制系统简图如图所示。


直线电机驱动控制技术及应用


  这是一个双闭环系统,内环是速度环,外环是位置环。采用高精度光栅尺作为位置检测元件。定位精度取决于光栅的分辨率,系统的机械误差可以由反馈消除,获得较高的精度。


  采用直线电机的开放式数控系统


  采用PC机与开放式可编程运动控制器构成数控系统,以通用微机及Windows操作系统为平台,用PC机上的标准插件形式的运动控制器为控制核心,实现了数控系统的开放。基于直线电机的开放式数控系统的总体设计方案如图3所示。


  系统采用在PC机的扩展槽中插入PCI-8132型运动控制卡的方案,由PC机、运动控制卡、伺服驱动器、直线电机、数控工作台等部分组成。其中,数控工作台由直线电机驱动,伺服控制和机床逻辑控制均由运动控制器完成,运动控制器可编程,以运动子程序的方式解释执行数控程序(G代码等,支持用户扩展)。PCI-8132是具有PCI接口的2轴运动控制卡。它能产生高频脉冲驱动步进电机和伺服电机,控制2个轴的电机运动,实现直线和圆弧插补。在数控加工中,提供位置反馈。当今的工业控制技术中PCI总线渐渐地取代了ISA总线,成为主流总线形式,它有很多优点,如即插即用(Plug and Play)、中断共享等,为用户提供了极大的方便,是目前PC机上最先进、最通用的一种总线。


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