Ett applikationssystem för linjärmotorer är inte bara en linjärmotor med bra prestanda, utan också ett styrsystem som kan uppnå tekniska och ekonomiska krav under säkra och pålitliga förhållanden. Med utvecklingen av automatisk styrteknik och mikrodatorteknik finns det fler och fler styrmetoder för linjär motor. Forskningen om linjär motorstyrningsteknik kan delas in i tre aspekter: en är den traditionella styrtekniken, två är den moderna styrtekniken, tre är den intelligenta styrtekniken.
Traditionella styrtekniker som PID-återkopplingskontroll och frånkopplingskontroll har använts i stor utsträckning i AC-servosystem. PID-kontroll innehåller tidigare, nuvarande och framtida information i processen för dynamisk styrning, och konfigurationen är nästan optimal, har stark robusthet, är det mest grundläggande styrläget i AC-servomotordrivsystem. För att förbättra kontrolleffekten används ofta avkopplingsstyrning och vektorstyrning.
Teknik och tillämpning av linjär motordrivning
Foto: Zhongweixing QXL direktdrivna produkter
Den traditionella styrtekniken är enkel och effektiv när objektmodellen är fixerad, oförändrad och linjär och driftförhållandena och driftsmiljön är fixerade. Men i högprecisionsmikrofoder högpresterande tillfällen måste vi överväga förändringen av objektstruktur och parametrar. Alla typer av icke-linjär påverkan, omgivningsförändringar och miljöstörningar och annan tidsvariation och osäkerhetsfaktor, för att få tillfredsställande kontrolleffekt. Därför har modern styrteknik väckt stor uppmärksamhet i forskningen om linjär servomotorstyrning. Vanliga kontrollmetoder inkluderar adaptiv kontroll, glidläge variabel strukturkontroll, robust kontroll och intelligent kontroll.
Under de senaste åren har fuzzy logic control, neural nätverkskontroll och andra intelligenta styrmetoder införts i styrningen av linjärmotordrivningssystem. För närvarande kombineras fuzzy logik, neurala nätverk, PID, H∞-kontroll och andra befintliga mogna kontrollmetoder, lär av varandra för att få bättre kontrollprestanda.
Tillämpningen av drivkontrollteknik för linjärmotor är som följer:
CNC-system för kolvsvarvning
I verktygsmaskinens matningssystem är den största skillnaden mellan linjärmotordrivningen och den ursprungliga roterande motordrivningen att avbryta den mekaniska transmissionslänken från motorn till arbetsbänken (dragplattan), längden på verktygsmaskinens matningstransmissionskedja förkortas till noll, så detta överföringsläge kallas också "nollöverföring". Det är just på grund av denna "noll överföring"-läge, ger den ursprungliga roterande motorns drivläge inte kan nå prestandaindex och fördelar. Först, snabb respons. Eftersom vissa mekaniska transmissionsdelar med stor svarstidskonstant (som blyskruv, etc.) direkt elimineras i systemet, förbättras den dynamiska responsprestandan för hela styrsystemet med sluten slinga avsevärt, och responsen är extremt känslig och snabb . För det andra, hög precision. Det linjära drivsystemet eliminerar transmissionsgapet och felet som orsakas av den mekaniska mekanismen såsom ledskruven och minskar spårningsfelet som orsakas av transmissionssystemets fördröjning under interpolationsrörelsen. Verktygsmaskinens positioneringsnoggrannhet kan förbättras avsevärt genom linjär positionsdetektering och återkopplingskontroll. Linjär rörelsemekanism som använder linjär motor har framgångsrikt tillämpats i CNC-svarvning och slipning av arbetsstycke med speciell sektion på grund av dess snabba svar och höga precision. Med sikte på de icke-cirkulära sektionsdelarna med störst uteffekt, utvecklade det icke-cirkulära skärande forskningscentret vid National University of Defense Technology en högfrekvent buller och storslags NC-matningsenhet baserad på linjärmotor. När det används för CNC-kolvmaskiner är bordets storlek 600 mm × 320 mm, slaglängden är 100 mm, den maximala dragkraften är 160 N och den maximala accelerationen kan nå 13 g. Eftersom linjärmotorenheten och bordet har fixerats ihop, kan endast sluten kretsstyrning användas.
Styrsystemdiagrammet för denna enhet visas i figuren.
Detta är ett dubbelt slutet system, där den inre slingan är hastighetsslingan och den yttre slingan är positionsslingan. Högprecisionsgallerlinjal används som positionsdetekteringselement. Positioneringsnoggrannheten beror på gittrets upplösning, och systemets mekaniska fel kan elimineras genom återkopplingen för att erhålla högre noggrannhet.
Öppet CNC-system med linjärmotor
NC-systemet består av PC och öppen programmerbar rörelsekontroller. Den allmänna mikrodatorn och Windows operativsystem används som plattform. Rörelsekontrollern i form av standard plug-in på PC används som kontrollkärna för att realisera öppningen av NC-system. Det övergripande designschemat för det öppna CNC-systemet baserat på linjärmotor visas i figur 3.
Systemet använder schemat för att infoga PCI-8132 rörelsekontrollkort i expansionsplatsen på PC, som består av PC, rörelsekontrollkort, servodrivrutin, linjär motor, CNC-arbetsbänk och så vidare. Bland dem drivs CNC-arbetsbänken av en linjär motor, servostyrning och maskinlogikstyrning slutförs av rörelsekontrollern, rörelsekontrollern är programmerbar, i vägen för rörelsesubrutintolkning och exekvering av CNC-programmet (G-kod, etc.) ., stödja användarexpansion). PCI-8132 är ett 2-axis motion control card med PCI-gränssnitt. Den kan generera högfrekvent puls för att driva stegmotorn och servomotorn, styra motorrörelsen för två axlar och realisera den linjära och cirkulära interpolationen. Vid CNC-bearbetning ges positionsåterkoppling. PCI-bussen ersatte gradvis ISA-bussen i dagens industriella styrteknik, och blev den vanliga bussformen, den har många fördelar, såsom Plug and Play (Plug and Play), avbrottsdelning, vilket ger användarna stor bekvämlighet, är för närvarande den mest avancerade , den vanligaste bussen på datorn.