高速立式加工中心中直線進(jìn)給的控制策略
高速立式加工中心中直線進(jìn)給的控制策略 高速立式加工中心使用的直線電動(dòng)機(jī)的進(jìn)給控制系統(tǒng)除了受波動(dòng)力和摩擦力作用外，還會(huì)受負(fù)載變化、外界干擾、電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化以及齒槽效應(yīng)和端部效應(yīng)等不確定因素的影響，對(duì)這些因素進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量非常困難，甚至不可能。因此，傳統(tǒng)PID控制已不能滿足控制需求，探索滿足控制性能的控制策略就顯得尤為重要。為了更好地解決直線電動(dòng)機(jī)的控制問(wèn)題，近年來(lái)部分高校和研究所在直線電動(dòng)機(jī)的控制方面作了大量的研究工作，取得了不少成果。直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)中電流和轉(zhuǎn)速以及直軸和交軸電流之間的非線性禍合給系統(tǒng)的精確控制帶來(lái)了極大的不便，目前絕大多數(shù)控制策略的研究都是建立在模型解藕線性化的基礎(chǔ)上，當(dāng)前的解藕線性化方法主要包括磁場(chǎng)定向矢量控制方法和反饋線性化方法等。 永磁直線同步伺服電動(dòng)機(jī)(PMLSM)伺服系統(tǒng)由電氣子系統(tǒng)和機(jī)械子系統(tǒng)構(gòu)成，在控制要求相對(duì)不高的情況下，認(rèn)為兩個(gè)子系統(tǒng)中電流和速度的變化過(guò)程在時(shí)間尺度上相差很大，至少在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。此時(shí)，通常忽略速度和電流間的非線性動(dòng)態(tài)藕合，可采用磁場(chǎng)定向矢量控制方法實(shí)現(xiàn)兩變量間的靜態(tài)解耦，從而獲得其線性化模型。但是，對(duì)高速、高精度的速度控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，兩子系統(tǒng)的時(shí)間尺度大小相對(duì)接近，此時(shí)必須考慮模型的非線性以及電流和速度之間的動(dòng)態(tài)耦合。狀態(tài)反饋線性化方法較好地解決了模型的精確線性化和動(dòng)態(tài)解禍的問(wèn)題。采用磁場(chǎng)定向矢量控制方法比較成功地解決了PMISM電流和轉(zhuǎn)速間的靜態(tài)藕合問(wèn)題，但對(duì)高速立式加工中心的整個(gè)系統(tǒng)機(jī)電兩方面的非線性影響卻未加考慮。而對(duì)于高精度要求的伺服系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速和電流的時(shí)間常數(shù)可能會(huì)在一個(gè)數(shù)量級(jí)，此時(shí)兩者的動(dòng)態(tài)禍合將會(huì)影響系統(tǒng)的控制精度。采用電氣傳動(dòng)反饋線性化實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電流的動(dòng)態(tài)解禍，基于反饋線性化的系統(tǒng)不需要設(shè)計(jì)電流控制器，可直接設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速到電壓的控制律。 如果您對(duì)我們的立式加工中心有興趣，可以登陸我們網(wǎng)站查看：http://m.bjknl.com/Pro/4.html