基于LabVIEW的伺服电机寻原点策略的实现

伺服电机已经成为我们各个行业中不可缺少的执行单元,为我们的国民生产做出了重要贡献。伺服电机一般都是要以原点为参考点,从而实现定位,所以寻原点的重复精度非常重要。本文介绍了伺服系统的组成,以及寻原点的工作过程,分析了影响寻原点精度的原因,并提出了解决方案,最后介绍了伺服电机寻原点策略的LabVIEW实现。     

参数曲线应用数控加工的最大进给速度探讨

在数控加工过程中，选择最大进给速度能充分利用机床伺服系统潜能，实现安全高效加工。全面分析了影响数控轮廓加工进给速度选择的约束条件：伺服系统性能、待加工轮廓几何特性及加工精度要求等。给出了一个轮廓曲线加工算例，求取满足上述约束条件的最大进给速度。利用此速度进给加工时，可在满足伺服系统性能的前提下，充分利用其潜能。     

基于交流电机电子模拟器的伺服系统检测技术

为解决伺服系统故障时无法准确判断故障的部位和原因,现场检查、排故困难等问题,设计开发了一种交流永磁伺服电机电子模拟系统,实现了伺服系统在线检测,通过MATLAB仿真以及在伺服系统设定转速500 r/min和1 000 r/min下的跟随实验,研究了交流永磁伺服电机电子模拟系统配合驱动控制系统工作的效果.结果表明:电机模拟系统能够模拟交流永磁伺服电机内部结构及负载,收集三相电流,计算伺服系统转速和角度,转速相对误差不超过10!,再现了交流永磁伺服电机及其负载的工作状态,并能模拟出准确转速及位置反馈信号,简单快速地实现了伺服系统的检测检验.     

大型数控车床进给伺服系统的建模与分析

针对某大型数控车床的横向进给伺服系统,建立了考虑摩擦和传动刚度的综合力学模型和数学模型。通过数值仿真分析了低速进给下静动摩擦力差值和传动刚度变化对工作台输出的影响,得出了工作台产生爬行运动的可能性条件。该型数控车床横向进给系统现场实验的结果验证了理论分析的合理性。所得结论为数控机床进给伺服系统的稳定性和加工精度的提高提供了研究基础。     

数控机床电机-斜齿轮齿条耦合进给系统动态特性分析#br#

数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink 仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。     

数控机床电机-斜齿轮齿条耦合进给系统动态特性分析#br#

数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink 仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。     

基于状态空间模型的机床加工精度分析

伺服进给系统的机电耦合特性直接影响数控机床的加工精度，单独针对伺服系统或机械系统建立的模型不足以准确分析系统参数对机床整机加工精度的影响。因此，综合考虑机床伺服系统与机械结构之间的耦合关系，建立伺服进给系统机电耦合动力学模型具有重要意义。首先，为保证伺服进给系统建模精度，利用状态空间法建立了机床机电耦合状态空间方程。其次，建立了伺服进给系统机电耦合Simulink模型，在此基础上采用复合控制提高系统的响应速度和加工精度。随后，利用多体动力学软件建立机床进给系统的刚柔耦合动力学模型，添加摩擦、阻尼等非线性因素，并导入Simulink与伺服系统建立耦合关系。最终，建立了卧式加工中心伺服进给系统的刚柔-机电耦合仿真加工平台，通过模拟机床加工轨迹以验证机电耦合状态空间模型的可靠性。结果表明：该状态空间模型能准确描述系统内部参数和系统输入输出的耦合关系；采用复合控制结构能有效提高系统的响应速度和加工精度。研究结果为数控机床的仿真建模和提高加工精度提供理论依据，为机床机电系统的设计提供有效指导。     

伺服系统

伺服电机和传动机构为大型和小型作业提供了经济,可靠的动作控制。本文对伺服系统的发展和优点做了详细的描述。     

低速下机床进给伺服系统稳定性研究

以PID控制的数控机床进给伺服系统为研究对象,研究了低速进给时非线性摩擦对系统的稳定性的影响。采用新的连续摩擦模型,建立了含非线性摩擦的系统单自由度等效模型,同时也计入了负载干扰的影响。基于Taylor级数展开,将非线性滑动摩擦线性化,给出了系统稳定性判别条件的解析表达式。该判别条件可以用来确定PID控制参数以避免系统不稳定。仿真和实验均验证了判别条件的有效性,为预测和消减低速进给时摩擦引起的爬行现象提供了一种简单有效的方法。     

用中断拦截实现对步进伺服电机的变频控制

在数控机床的各类控制系统中 ,由加工工艺要求而需要步进伺服系统在不同的时刻输出不同的转速 ,并且根据步进电机的加减速特性 ,进入步进电机定子绕组的电平信号的频率变化要平滑。在此介绍用中断拦截的方式实现对步进伺服电机的变频控制。     

基于直线蠕动压电驱动器的小型电火花加工装置的研究

提出一种高度集成的小型电火花加工系统 ,核心采用压电陶瓷作为微动部件 ,实现电极的直接驱动。该样机的外形尺寸小 ,结构紧凑 ,响应快 ,在单片机伺服系统的控制下可实现亚微米的进给 ,成功地用于微细电火花加工中     

喷墨定位系统伺服电机选型分析

为了解决喷墨定位系统伺服电机的选型问题,本文以喷墨定位系统为载体,通过计算伺服电机转动惯量、伺服电机总扭矩和喷墨定位平台的实际工作要求,根据伺服电机选型原则来选择合适的伺服电机。如果电机的选型出现问题,会造成喷墨定位系统出现严重故障,对厂家和设备带来严重影响。因此,喷墨定位系统选择合适的伺服电机是非常重要的。     

基于PMAC和安川伺服电机的一维精密定位控制系统研究

提出了一种以PMAC运动控制器为控制系统核心,以安川全数字交流伺服系统为驱动,及美国BAYSIDE LM系列运动平台组成的精密运动控制系统.首先阐述精密运动控制的发展现状,接着重点介绍∑-Ⅱ系列交流伺服电机驱动器原理和PMAC控制器原理及其算法,最后详细介绍了本控制系统的软硬件设计.     

基于直线蠕动电驱动器的小型电火花加工装置的研究

提出一种高度集成的小型电火花加工系统，核心采用压电陶瓷作为微动部件，实现电极的直接驱动。该样机的外形尺寸小，结构紧凑，响应快，在单片机伺服系统的控制下可实现亚微米的进给，成功地用于微细电火花加工中。     

数控系统伺服电机控制

近年来,伺服电机控制技术正朝着交流化、数字化、智能化三个方向发展。作为数控机床的执行机构,伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体,并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步,经历了从步进到直流,进而到交流的发展历程。本文对其技术现状及发展趋势作简要探讨。     

VCD机检修六例

例一　新科 3 3 0型机。装入 VCD碟片后能检出总曲目 ,按曲目直选键和重放键 ,也有曲目番号显示 ,就是不能进入播放状态。该现象说明聚焦、循迹伺服电路及激光头基本正常 ,故障可能在进给伺服系统。该机的进给电机控制信号由IC0 1 (CXA1 782 Q)的 (1 6)脚输出到 IC0 3(BA63 95 )的 (2 0 )脚 ,经 IC0 3放大整形后由其(1 7)、(1 8)脚经插座 CZ0 8输出到进给电机。首先用万用表的“R× 1 Ω”档接在进给电机两端 ,发现电机能转动 ,说明电机正常 ;再测量 IC0 3 (1 7)与 (1 8)脚之间的电压为 0 V,正常时应有 0～ 1 .8V的变化电压 ,而测…     

万能材料试验机中交流伺服电机控制技术的研究

主要介绍了全数字式交流伺服电机在万能材料试验机控制系统中的应用,并给出了将松下MINAS A系列伺服电机用于5吨材料试验机的例子.分析了试验机复杂加载模式实现的硬件组成和软件设计,整个控制系统基于研华数据采集卡,应用系统软件则由LabVIEW进行编制,文章着重介绍了应用软件中的控制伺服电机的软件模块的功能、设计方法,以及实现策略.通过项目实施,证明这种设计具有直观、使用简单等特点,是切实可行的.     

施耐德电气公司 融合多功能的伺服驱动系统

近日，施耐德电气运动控制产品家族又增添了一名重量级的新成员——Lexium 15系列伺服系统。Lexium 15以其强大的控制功能和精确的性能，紧凑、智能的设计，可以应用于各种类型的机器，满足精确复杂的运动控制要求。Lexium 15伺服驱动器配合BDH和BSH伺服电机，实现力矩、速度和位置的精确控制，即使在最复杂的运动控制应用中，也能随心所欲。     

无线高精度角位置跟随监控系统研究

为弥补当前位置跟踪系统控制精度不高和有线数据传输的不便,设计了一种高精度无线角位置跟随控制系统。采用多量程高精度L3G4200DH三轴陀螺仪作为角位置传感器,通过2.4G NRF24L01无线射频收发芯片实现数据传输,以ARM Cortex-M3作为微控制器,使用模糊PID全闭环控制算法对伺服电机进行控制,并且加超前校正和前馈环节,改善角度输入响应滞后,从而减小系统的跟随误差。同时采用无线视频模块实时监控伺服电机状态。通过仿真和实验证明,伺服系统在精度和实时性上有了很大提高,动态跟随精度达到了10-3,具有较好的跟随特性,同时无线数据传输方式将给远程控制和特殊作业环境带来极大的便捷。     

基于机电-刚柔耦合特性的进给系统动态误差影响因素分析

进给系统动态误差是决定数控机床加工精度的关键因素,明确机械系统和控制系统参数以及两者之间耦合作用对进给系统动态误差的影响是当前面临的重要课题。以某五轴联动加工中心的进给系统为研究对象,充分考虑进给系统传动件结合面间刚度和滚珠丝杠柔性特征,搭建了进给传动系统动力学模型,并利用有限元软件进行了验证。利用典型三环PID（proportion integration differentiation,比例积分微分）控制结构搭建了机电-刚柔耦合进给系统动力学模型,通过仿真分析研究了机械系统参数和控制系统参数对进给系统动态误差的影响规律。结果表明,机械系统参数中,滚珠丝杠导程和螺母副轴向刚度对进给系统动态误差的影响显著,支撑轴承轴向刚度的影响不明显;控制系统参数中,位置环比例增益对进给系统动态误差的影响显著,速度环比例增益的影响不明显。研究结果为实现进给系统动态误差的可预知和可控性奠定了理论基础。