拉床主溜板双轴同步驱动仿真系统开发及应用

为给高精度伺服拉床同步驱动系统控制策略的研究提供分析手段,基于Matlab仿真软件建立了拉床主溜板双丝杠双伺服电机同步驱动系统的机电一体化仿真系统模型,模型由双轴同步控制器、永磁交流伺服系统、机械执行机构3部分组成。双轴同步控制器同时引入并联、串联和交叉反馈三种运行模式;永磁交流伺服系统设计了两个永磁交流伺服驱动器和两个永磁交流伺服电机的组合方式,其中两个永磁交流伺服驱动器均采用位置/速度/电流的三环构架进行设计;机械执行机构采用双丝杠主溜板耦合传动机构。基于该模型进行了同步驱动的性能分析,分析结果表明,在两边受力不平衡的情况下,采用并联/串联控制运行模式的同步驱动系统的同步性较差,不适用于同步精度要求较高的场合;采用交叉反馈控制运行模式的同步驱动系统的同步性较好,较适用于加工精度较高的大吨位高效率拉床。     

交流伺服精密驱动系统机电耦合精度分析

对交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响,将伺服精密驱动系统简化成三质量两轴系统．运用传递函数法建立系统模型,提取了伺服系统中精密传动装置的耦合因素,包括传动刚度、传动误差、传动回差,通过对系统的仿真,分析了传动刚度和传动误差对系统精度和振动特性的影响,为进一步优化系统参数提供了依据、利用该建模方法,能够实现多子系统、多能域的机电系统的建模,对其它复杂机电系统同样适用。     

基于机电耦合的数控铣滚齿复合加工动力学仿真

数控机床机电耦合动力学模型是一个非线性、强耦合的系统,其建模与仿真技术是数控机床动态性能分析的难点,针对数控铣滚齿复合机床的垂直进给伺服系统,以三相永磁同步伺服电动机理论模型为基础,在ADAMS和MATLAB中建立包括伺服电动机、控制系统和机械系统的伺服系统机电耦合动力学模型,并对三环PID控制参数进行了整定。仿真结果表明,伺服驱动系统具有准确性、快速性和稳定性,在此基础上还分析了控制系统、机械系统和切削载荷对机电耦合系统动力特性的影响。     

通用型交流伺服驱动器设计技术探讨

介绍了通用变频器、交流永磁同步伺服驱动器和交流异步伺服驱动器在数控机床行业的应用现状;提出并阐述了交流伺服驱动器使用的统一型硬件平台的设计特点和技术要点;通过对永磁同步电动机和感应电动机的磁场定向矢量控制算法的异同点分析,提出了设计通用型交流伺服驱动器的一种合理的控制算法架构;在吸收软件工程中面向对象编程思想的基础上,设计了一种适合于团队开发的高效的控制软件开发模型.     

超高速卷接机组伺服控制策略的改进

为解决目前超高速卷接机组伺服驱动控制系统中伺服电机选型放大的问题,提出了环形耦合控制策略。建立SIM U LIN K交流伺服系统耦合控制仿真模型,进行仿真研究。同时在科尔摩根伺服驱动实验平台上进行环形耦合实验。结果表明,环形耦合控制策略的使用使系统的同步精度得到了提高,使选型放大问题得到改善。     

永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）伺服系统的速度环和电流环具有非线性耦合特性,需要进行电流解耦控制.因此,根据矢量控制的原理实现了该系统的线性解耦.通过对永磁同步电机数学模型分析,建立基于Simulink伺服系统矢量控制仿真模型.仿真结果表明,建立的系统耦合模型具有良好速度控制特性,并对永磁同步伺服耦合系统设计具有指导价值.     

直线电机系统的开发研究与应用

由清华大学完成的"直线电机系统的开发研究与应用"课题,在控制系统方面,构建了专用高推力永磁交流直线电机全数字伺服驱动控制的软硬件平台,实现包括位置环、速度环和电流环在内的全数字闭环控制,实践推力波动及伺服控制系统相关参数的辨识算法,探索克服高推力永磁交流直线电机固有的端部效应和齿槽力的补偿控制算法,最终完成高推力永磁交流直线电机的高精度全数字伺服驱动控制器的实验平台和原型样机.     

精密冷轧环机工艺动力学模型

采用交流伺服电机和机械驱动进给系统的冷轧环机,其进给伺服控制系统的设计需要一个新的工艺动力学模型。给出了交流永磁同步伺服电机的数学模型,建立了机械传动机构的等效动力学模型,分析了环件冷辗扩的运动学和变形力学条件,得到了整个进给系统的工艺动力学模型。模型表达了伺服电动机电流、转矩、转速与轧制载荷、芯辊进给速度和位置,以及环件几何尺寸之间的动态关系,各变量之间存在非线性和耦合。模型已用于冷轧环工艺控制器的设计。     

可控压力机的动力学建模和仿真

研究了混合驱动可控压力机机电系统的动力学问题。应用拉格朗日方程建立了2自由度七杆混合驱动压力机的动力学模型;根据直流电动机、永磁无刷直流伺服电动机的等效电路模型,分别建立了它们的动力学模型和负反馈控制模型;用四阶龙格一库塔方法对混合驱动压力机机电系统进行了求解和动力学仿真,并对仿真结果进行了分析。     

基于永磁交流伺服同步驱动的拉床控制系统

目前国内的拉床多采用液压驱动,针对其存在加工质量(精度和光洁度)不佳、能源浪费和环境污染等的问题,在技术成熟和性能优越的永磁交流伺服系统的基础上,设计了一款基于永磁交流伺服系统同步驱动的拉床系统。首先给出了电伺服同步驱动的立式内拉床的机构图,并对该机构图的性能特点进行了分析。重点阐述了主溜板伺服同步驱动系统、调刀伺服驱动系统和拉床控制系统软件设计方案,并采用共享指令的同步控制策略来确保拉床同步性能。最后,以立式内拉床为对象,在20 t的负载力下进行了试验测试。测试结果表明,设计的基于永磁交流伺服同步驱动的拉床控制系统具有成本低、可行性好、同步性能测试稳定、加工精度高等优点,对国内拉床的发展具有一定的指导意义。     

基于含间隙的3K-Ⅱ型行星齿轮的伺服精密传动特性研究

伺服精密传动系统主要由伺服电机、精密传动装置及控制部分组成。由于各部分间相互耦合,尤其当传动系统处于非平稳过渡状态时,常会产生机械耦合振动,这将对系统的安全运行造成极大危害。文中以3K-Ⅱ型精密行星齿轮传动为研究对象,利用ITI-Simulation X系统动力学软件分别建立了含齿隙的3K-Ⅱ型行星齿轮传动模型、伺服电机模型及负载模块。最终,建立了含齿隙啮合的整个伺服精密驱动系统的仿真模型,并进行相应的仿真分析与研究。     

直线电机系统的开发研究与应用

由清华大学完成的“直线电机系统的开发研究与应用”课题，在控制系统方面，构建了专用高推力永磁交流直线电机全数字伺服驱动控制的软硬件平台，实现包括位置环、速度环和电流环在内的全数字闭环控制，实践推力波动及伺服控制系统相关参数的辨识算法，探索克服高推力永磁交流直线电机固有的端部效应和齿槽力的补偿控制算法，最终完成高推力永磁交流直线电机的高精度全数字伺服驱动控制器的实验平台和原型样机。     

基于伺服电流与切削力关系的间接测量技术研究

分析了切削加工过程,依据三相永磁同步交流伺服电机矢量控制原理,提出伺服电流间接监测切削力的测量方法,并提取了反映切削力变化的电机电流信号特征参数.基于转矩模拟平台、霍尔元件,设计并搭建电磁转矩-进给伺服电流实验平台,进行伺服电流与转矩关系测量实验,研究实时监测进给伺服驱动单元的电流信号.     

交流伺服电机维修

随着数控技术的快速发展,数控机床的日益普及,对数控系统（CNC）的维修显得愈加重要。现在的数控机床很多采用三相永磁同步交流伺服驱动系统。三相永磁同步交流伺服驱动系统的终端为三相永磁同步交流伺服电机．如果损坏一般是进行更换。其购置价格即使是国产的也在千元至几千元,而进口的则可达万元。因而对其修理就显得很有必要。     

交流伺服电机维修

随着数控技术的快速发展,数控机床的日益普及,对数控系统（CNC）的维修显得愈加重要。现在的数控机床很多采用三相永磁同步交流伺服驱动系统。三相永磁同步交流伺服驱动系统的终端为三相永磁同步交流伺服电机．如果损坏一般是进行更换。其购置价格即使是国产的也在千元至几千元,而进口的则可达万元。因而对其修理就显得很有必要。     

曲柄伺服压力机数字化仿真系统开发及应用

为了在减少人力物力的同时给设计和优化曲柄伺服压力机的机电一体化系统组成提供方案及可行性参考,采用Simulink语言开发了曲柄伺服压力机的数字化集成仿真系统,并基于该仿真系统进行了虚拟制造的应用分析。集成仿真系统由运动控制、大功率电驱动、机械传动机构三部分组成。运动控制部分设计了恒速、变速驱动的工作模式;电驱动部分引入基于电子飞轮的永磁交流伺服系统和电机组合,其中永磁交流伺服系统采用速度外环、电流内环两环控制结构的矢量控制策略,引入变参数积分分离的PI调节器;机械传动机构采用曲柄连杆机构。分析结果表明,在同一冲压速度下,伺服压力机的加工效率采用变速驱动工作模式会比恒速驱动模式高,且在一个工作周期内采用变速驱动时驱动系统更加节能,从而为进一步提高曲柄伺服压力机的制造效率提供了依据。     

永磁直线进给系统多柔性体机电耦合动力学特性分析

针对高精度数控机床直接驱动进给系统动力学特性易受机械部件弹性变形、电气系统控制参数影响的特点,从机电耦合角度出发,用有限元法将永磁直线进给工作台进行柔性化,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立直线进给系统多柔性体的机电耦合模型。结合有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS建立直线进给系统多柔性体的机电耦合仿真模型,并对系统进行动力学仿真分析和实验验证。结果表明,工作台柔性化更接近真实的工作情况;电气控制参数对系统动力学特性有显著影响。直线进给系统多柔性体机电耦合模型的建立可为直接驱动系统结构优化设计提供依据。     

交流伺服螺旋精压机控制系统研究

介绍一种基于交流伺服驱动的螺旋精密压力机的控制系统,该压力机采用两台交流伺服电动机驱动,分别提供快速轻载空行程和低速重载工作行程的动力。分析了该压力机系统的特点,系统地介绍了该压力机的控制硬件系统和PLC软件流程。     

交流伺服螺旋精压机控制系统研究

介绍一种基于交流伺服驱动的螺旋精密压力机的控制系统,分析了该压力机系统的特点,系统地介绍了该压力机的控制硬件系统和PLC软件流程.该压力机采用两台交流伺服电机驱动,可以分别提供快速轻载空行程和低速重载工作行程的动力.     

TMS320F28335与交流永磁伺服驱动器的接口方法

在伺服控制系统中,控制芯片、伺服驱动器和伺服电机的接口电路对于提高控制精度有重要的影响,文章主要研究了一种连接TI的TMS320F28335 DSC芯片、安川交流伺服驱动器SGDM-04A-DA和交流永磁伺服电机SGMAH-04AAA41的连接电路,实验证明,这种接口方法能够实现TMS320F28335 DSC芯片对伺...