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相似文献
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1.
直线电机进给系统机械系统动态特性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了获得满意的运动精度,针对以往直线电机进给系统研究中被忽略的机械系统动态特性,利用达朗贝尔原理建立了机械系统的动力学模型,对直线电机进给实验台的机械系统动态特性及影响因素进行了理论分析和实验测试,同时分析讨论了机械系统频率特性对进给系统运动精度的影响。结果表明:尽管直线电机进给系统机械环节结构简单,但依然具有复杂的动态特性,影响系统运动精度;伺服控制速度环增益越高,机械系统进给方向固有频率越高;随着进给速度的提高,工作台各方向振动频率与幅值均增大,当速度提高1倍时,俯仰振动和偏摆振动致使工作台产生的位移波动增大2倍。  相似文献   

2.
高速数控机床智能进给控制器研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
高速进给系统是高速切削机床的关键技术之一。文章介绍以直线电机为核心组成的高速进给系统,分析了系统的组成结构,建立其数学模型,并设计了新的模糊进给控制系统,比较了新系统与传统进给系统的仿真结果。  相似文献   

3.
机械设备中完成直线进给传动功能的非常广泛,随着高速、高精密设备的发展高频响、高精度直线电机运动平台直接驱动精密运动系统是近年来发展起来的一种新型进给传动方式,它消除了机械传动所带来的不良影响,极大地提高了进给系统的快速反应能力和控制精度,推动了高速、精密加工设备的发展。该文介绍了直线运动平台的组成,从直线电机、光栅传感器、机械结构几个部分阐述了设计方法和研究过程。经调试实现直线运动平台的位移控制、速度控制和输出力的控制。  相似文献   

4.
针对机床实际铣削过程中进给系统受多源、多频扰动影响,特别是直驱进给系统由于"零传动"特性,运动精度受外界扰动影响更为显著的问题,研究了机床加工过程多源扰动机理、频谱特征及其影响下直线电机进给系统推力电流频谱特性,综合分析了铣削过程中刀具-主轴系统的多源扰动,建立了考虑刀具偏心跳动的铣削力模型、主轴离心力模型、主轴轴承振动模型,并分析多源扰动频谱特性。表征了多源扰动激励下直线电机进给系统输出位移波动特性,并在直线电机驱动的VMC0865机床上完成单轴进给切削实验。实验结果表明:在进给速度为1 500mm/min、主轴转速为5 000r/min、切宽为2mm、切深为2mm的情况下,X轴位移波动均方值从0.36μm增加到0.81μm,推力电流均方值从0.94A增加到1.15A;推力电流增加了主轴转频及其倍频、分频、边频的谐波成分;切削力会影响进给系统运动精度,从而影响零件加工质量和加工精度,验证了切削过程对直线电机进给系统推力电流频谱特征的影响;对比了不同切削参数对进给系统推力电流频谱特征的影响,明确了主轴转速是对推力电流频谱特征最为显著的切削参数。该研究对于直驱进给系统控制算法改进与加工参数选择具有重要指导意义。  相似文献   

5.
直线电机进给系统中,外界干扰如推力、负载力和参数波动等严重影响了直线电机进给系统的性能。加速度控制是一种抑制外界干扰力作用的有效手段,其中获得相位滞后小的加速度信号是加速度控制中的关键内容。光栅尺是直线电机进给系统中最常用的位置传感器,研究基于光栅尺离散脉冲位置的加速度估计方法具有广泛意义。提出了一种基于约束最小二乘曲线拟合的加速度估计方法,该方法首先对直线电机初级的历史位置进行最小二乘曲线拟合,同时要求拟合曲线通过最新位置,然后根据拟合的二次曲线求得加速度。将该方法与基于最小二乘曲线拟合法进行对比,理论分析和仿真实验均表明:该方法在估计快速变化的加速度信号时,具有更小的相位滞后。在估计加速度时,该方法相当于一个有限冲激响应(FIR)滤波器,易于在实时控制系统中实现。  相似文献   

6.
双振子型直线超声电机   总被引:1,自引:0,他引:1  
为提供驱动精密直线进给系统所需要的低速大力矩超声电机,提出了一种双振子型直线超声电机,该电机由2个对称的利用弯曲模态作为工作模态的摇头型振子组成,每个振子包含一个压电堆--它由4片夹心PZT-4压电陶瓷片组成.研究确定了柔性支架安装位置.然后,通过仿真计算选取该电机工作模态为三阶弯曲振动B3模态.经过模拟电机工作环境并对电机进行工作测试,可得出该电机在小预压力情况下,电压峰峰值Up-p为311 V时测得最大空载速度v0为704 mm/s;预压力F0为12.69 N、 Up-p为226 V时,堵转力F为2.1 N.测试结果表明该电机基本满足驱动精密直线进给系统的要求.  相似文献   

7.
采用步进电机驱动的摩擦传动微进给机构   总被引:4,自引:0,他引:4  
为解决微小型机电系统大行程、高精度进给的问题,设计实现了一种由旋转电机驱动的摩擦传动微进给机构。采用对称预紧设计使加于摩擦传动主支承轴承上的预紧正压力的合力为零、从而减少传动误差。当步进电机采用5万步/转细分驱动时,经减速比为10:1的摩擦传动机构,输出直线位移分辨率可达到0.16μm。位移测试实验显示该摩擦传动微进给机构具有可靠的运动传递性能,系统的位移输出特性基本上取决于所采用的步进电机及细分驱动电路的特性。进给速度可通过改变驱动脉冲的频率调节,机构在高频驱动大位移动作时亦表现出准确的步进特性,可用于小型机电系统的开环进给驱动。  相似文献   

8.
基于PMAC的直线电机PID控制性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了数控加工系统中的直线电机零传动进给单元,在此基础上分析了采用 PID参数调节的重要性,建立了基于 PMAC基础上的直线电机 PID的控制算法,并通过 PID控制性能实验加以验证.  相似文献   

9.
文章分析了直线电机地铁车辆制动系统的特点.特别研究了再生制动、高转差率制动和能耗制动等电气制动形式在直线电机地铁车辆中的应用.还对比分析了两种直线电机地铁的制动系统,并提出直线电机地铁制动系统设计的建议.  相似文献   

10.
针对直线电机推力谐波直接作用于驱动部件会降低进给系统运动平稳性的问题,综合考虑伺服驱动电路和电机结构非线性,利用等效磁化电流法和麦克斯韦方程,得到了纹波力、齿槽力、端部力、齿槽效应与电流谐波耦合力以及电感不对称力等5部分推力谐波的解析表达式。计算过程考虑了多个谐波因素之间的耦合作用,弥补了以往单一因素分析直线电机推力谐波的不足。研究结果表明:受驱动电路和电机结构非线性的影响,直线电机推力夹杂有众多的谐波成分,而且各个谐波成分之间相互耦合;这些推力谐波直接作用于机械系统,会造成进给系统显著的位移波动;随着进给速度的增加,推力谐波影响增大,尤其在进给速度为5、20和33m/min附近,推力谐波激起了机械系统共振,位移波动急剧增大;纹波推力幅值随着驱动电流谐波幅值的减小而减小;电机的极距与齿槽距之比、齿槽开口与齿槽距之比,对于齿槽力的主要谐波阶次以及幅值都有重要影响,尤其当齿槽开口与齿槽距之比为0.625时,齿槽力各阶次谐波均为0。  相似文献   

11.
电机调速过程的模糊自适应变结构控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
电机在运行中受负荷和环境参数的扰动而速度不稳定,如不及时克服和调整,将使电机发生抖震,也影响系统的稳定.因此给出了一种针对电机调速过程的有效的控制算法.采用Tacagi-Sugeno分段模糊化再进行连接的方法,用局部的模糊线性模型集合来代替整体的非线性模型,完成了模糊模型辨识,并基于此给出了模糊自适应预测控制算法,使得电机的输出速度保持动态稳定;为保证控制的动态跟踪功能引进了变结构控制;对于提出的算法给出了稳定性和鲁棒性设计.实际应用结果表明,所给的控制方案适合于一类不确定动态过程的有效控制.  相似文献   

12.
介绍一种混合式直线步进电机微机控制系统。根据混合式直线步进电机的特点和控制要求,采用MCS-51单片机进行开环控制和最佳控制,并通过硬件和软件设计,实现对混合式直线步进电机的精确定位,且给出了动态力速特性。  相似文献   

13.
计算机化数控机床CNC在制造业中是一种高度集成的机电一体化系统.然而,不确定因素却降低了它运动的准确性.为了估计系数变化和电流测量问题中的不确定性,针对速度和电流循环,提出了一种线性状态空间扰动观测器,通过对数控机床和伺服电机的建模,不断改变影响准确性的各项参数,同时应用自动调优程序对电动机多样性系数进行识别,实验结果表明:由于线性误差,外部扰动等不确定因素所造成的对于速度与电流的影响得到显著改善,并最终实现了对于转矩振动的抑制.  相似文献   

14.
基于广义系统的网络控制系统的分析与建模   总被引:6,自引:6,他引:6  
对具有分布时延、动态输出反馈控制器且被控对象为广义系统的多输入多输出网络控制系统,在传感器和控制器时钟驱动、异步采样,执行器事件驱动情况下的运行特性进行了分析·在分析的基础上建立了正则、无脉冲广义系统对象的多输入多输出网络控制系统数学模型·通过电力系统中一个呈现广义系统模型的控制实例,说明了建模方法的有效性·为被控对象呈现广义系统模型的网络控制系统的性能分析和设计给出了有益的尝试·  相似文献   

15.
基于逐点比较法的四坐标联动直线插补算法   总被引:4,自引:0,他引:4  
以数控机床插补系统为研究对象,通过对二坐标逐点比较直线插补算法的深入分析,提出了数控机床基于逐点比较法的四坐标联动直线插补的一种算法.利用该方法可实现数控机床四坐标联动控制,并能直接采用软件编程方法来实现,可使插补误差小于一个脉冲当量.  相似文献   

16.
在简要分析开发软磁铁粉材料 (SMC)永磁电动机前景的基础上 ,设计并制造了一台以SMC材料为定子铁心的爪极永磁同步电动机 ,建立了电机的等值磁路图并进行了磁场分析 .采用三维有限元数值方法进行了磁场计算 ,计算结果得到样机试验结果的验证 .介绍了SMC爪极永磁电动机样机的结构及设计特点  相似文献   

17.
利用线性最优调节器理论可以设计出具有良好性能指标的晶闸管直流电机控制系统。这种设计方法优于传统的“双环系统”设计。然而,求解Riccati方程的计算量相当大。为寻求最佳加权Q阵,可能耗费许多时间。采用奇异摄动法设计准最优线性系统时,可以化高阶为低阶,从而简化计算工作量。本文利用奇异摄动理论设计了一个晶闸管直流电动机系统。已肯定本法适应于此类设计。本文还比较了不同设计方法所达到的动态性能。  相似文献   

18.
步进电机的PLC直接控制   总被引:7,自引:0,他引:7  
步进电机的可编程控制器直接控制,可使组合机床自动生产线控制系统的成本显降低.介绍了用PLC控制步进电机驱动数控滑台的方法、伺服控制、驱动、接口以及步进电机PLC控制的软件逻辑.  相似文献   

19.
为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。  相似文献   

20.
指出了机电设备常见电气继电控制在使用中的不足,阐述了在继电控制回路的开发设计中运用EDA技术的可行性,介绍了用VHDL语言设计单片控制系统的方法,给出了电机周期性正反转运行的VHDL设计程序和仿真波形图.仿真结果证明了这种设计方法的正确性.这种设计理念对传统电气继电控制的设计是一种挑战.  相似文献   

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