横向磁场电机伺服直驱压力机控制策略研究

为实现伺服压力机的柔性加工控制,在分析曲柄肘杆伺服压力机驱动系统的基础上,提出采用Bezier曲线数学模型的伺服压力机系统控制策略,并给出具体控制方案。给出了应用电枢电流有效值和初相进行控制的横向磁场驱动电机控制策略,建立了电机的伺服控制系统,对曲柄的运转进行精确的控制,最终将Bezier曲线数学模型计算得到的柔性加工给定曲线在滑块上实现。冲裁工艺柔性加工的模拟运行控制结果表明:控制系统能够获得满足加工工艺要求的精确滑块运行曲线。     

对称肘杆伺服压力机运动控制器研究

伺服压力机是传统的机械部分和伺服控制系统的结合,其运动输出可控、生产高效、精度高、噪音低,在各个加工行业中都有广泛的应用。但由于压力机的滑块运动曲线不是恒定的正弦曲线,因此需要针对工件加工的工艺要求对滑块的位置进行标定和对工艺曲线进行相应的拟合与优化。针对此问题,设计了一种对称肘杆伺服压力机控制系统,以此来满足其运动控制功能和性能需求。经过仿真和实验结构表明,该设计可以更好的提高生产效率和加工精度,并且在生产过程中能够很灵活的运用。     

复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化

将伺服电动机驱动与双滑块六杆机构复合,利用伺服电动机的可控性和六杆机构的速度特性,实现拉深过程的变压边力控制。在综合考虑机构输出位移中的弹性位移和刚性位移基础上,建立压边机构输入输出关系的数学模型。当机构几何参数一定时,可根据压边力与滑块位移的关系并考虑机构的变形,确定压边机构的输入速度。为优化杆系尺寸,在考虑压边工作行程和传动效果良好的基础上,以机构输出速度与压力机滑块速度相差最小(在压边力施加阶段),及机构总体尺寸最小为目标函数,优化确定了双滑块六杆机构的杆系尺寸。利用仿真软件,由前面建立的输入输出关系数学模型确定仿真输入速度,仿真结果表明,采用复合伺服驱动双滑块六杆执行机构实现压边力控制是可行的。     

基于肘杆压力机伺服控制的数控系统设计

对肘杆机构进行了逆向运动分析,介绍了以MCX312为核心的运动控制器的设计原理,提出了伺服肘杆压力机数控系统的硬件与软件设计手段,为多杆压力机的伺服控制提供了实现方法。     

混合驱动凸轮连杆机械压力机的分析与仿真

分析了将混合驱动凸轮连杆机构应用于机械压力机的意义,提出了一种混合驱动凸轮连杆机械式压力机的机构构型,分析了其运动原理。用回路矢量法对混合驱动凸轮连杆机械压力机进行了运动学分析。并给出了一个设计实例,利用Pro/Mechanism模块对其进行了机构运动仿真,结果表明该机构能使滑块实现多种运动规律以满足加工要求。通过对混合驱动七杆压力机的结构特性和运动仿真分析,得出了混合驱动凸轮连杆压力机相对混合驱动七杆压力机具有杆长条件容易满足和滑块输出运动规律特性好等优点。最后建立混合驱动凸轮连杆压力机的动力学模型,对其进行了功率分配研究。     

混合驱动压力机正运动学分析的研究

混合驱动压力机的基本思想是将伺服电动机引入驱动系统,因而能够提供多组输出运动规律,以满足不同的压力 加工工艺要求。应用回路矢量法,对混合驱动压力机的正运动学进行了分析。     

三角肘杆伺服压力机性能研究与仿真

对比分析了三角肘杆伺服压力机的运动性能。针对伺服压力机三角肘杆机构建立了运动学模型,计算绘制出滑块运动特性曲线,并进行了运动仿真。通过与普通肘杆机构实例比较分析,说明了三角肘杆传动机构的性能特点,以及参数对滑块运功的影响规律。     

伺服机械压力机传动系统的优化分析

合适的压力机工作机构可以改善滑块运动性能,提高工作机构增力比,降低电动机容量,提高伺服压力机性能,降低成本。以增力比较大的肘杆机构为对象,分析了曲柄滑块、普通直线连杆-等长肘杆和三角连杆-不等长肘杆3种机构的工作特性,建立其运动学模型。以4 000 kN伺服压力机为例,采用MATLAB进行了运动学-动力学仿真分析。分析结果表明,三角连杆-不等长肘杆具有更好的动力学和运动学特性:在同等公称压力条件下,三角连杆机构所需曲柄转矩比曲柄连杆机构减少了88.7%,比直线连杆-等长肘杆的输入转矩减少了70.6%。     

伺服压力机对称肘杆主传动机构数值分析

对称肘杆机构是大型伺服压力机采用的一种传动机构,其传动性能关系到伺服压力机的控制和整体设备的结构设计及性能。通过对对称肘杆机构的运动特性进行分析,在得到该机构的自由度、位移、速度及加速度方程的基础上,建立起伺服压力机主传动机构的数值模型,能够为伺服压力机的设计及控制提供依据。     

伺服压力机肘杆机构优化设计

主要对伺服压力机传动系统设计的基本原则进行了探讨,并对2000kN小松式肘杆机构伺服压力机的传动系统进行了优化。根据滑块位移曲线单调与驱动扭矩最小原则,优化结果表明,与传统曲柄连杆机构相比,曲柄扭矩降低可达83％,大大降低了对伺服电机驱动扭矩的要求。     

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。     

伺服压力机三角肘杆传动机构的优化设计

针对伺服机械压力机三角肘杆传动机构,根据机构运动学与动力学理论,以滑块下死点位置为初始状态建立数学模型进行优化设计;以传动机构水平尺寸x为单位长度,以其他杆长与x比例的相对长度和曲柄的初始转角为优化变量,不但可以减少优化变量,还可以使优化过程变得简单、精确,且滑块行程可控。采用MATLAB软件优化工具箱实现了机构运动与动力的优化,采用ADAMS软件建模并进行仿真检验,证明优化结果可靠实用。     

基于驱控一体的伺服压力机控制系统研究

针对曲柄伺服压力机工作行程中,冲头滑块对电机轴等效转动惯量变化的问题,对伺服压力机电流环、速度环比例—积分(PI)控制器控制参数整定方法进行了研究。对曲柄滑块机构进行了运动学分析,确定了曲柄转角与滑块等效转动惯量之间的函数关系;提出了一种基于固高科技GTSD14系列智能驱动器的PI参数分段控制方法;在单个行程内根据曲柄处于不同位置区间时相对应的转动惯量,确定了控制器PI参数,以提升系统速度环、位置环的跟随性能;搭建了实验平台,以带有不同配重的伺服电机为对象进行了模拟实验。实验及研究结果表明:当系统实际惯量与控制器PI参数不匹配时,系统可以在线调整PI参数,使得电机速度环、位置环的跟随能力得到改善,从而验证了随着各段转动惯量变化而实时整定PI参数的可行性。     

混合驱动压力机动态静力分析研究

混合驱动机构的基本思想是将伺服电动机引入驱动系统,同时采用常规电动机和伺服电动机作为其动力源,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需要的输出运动,常规电动机为系统提供主要动力,伺服电动机起运动调节作用。这种系统即具有传统机械系统运行平稳、承载能力大等优点,又具有可控性、可调性、即具有柔性,能够提供多组输出运动规律,以满足不同的压力加工工艺要求,考虑了各构件的惯性力,列出了各构件的力和力矩平衡方程,对混合驱动压力机进行了动态静力分析。     

伺服压力机的滑块运动计算和冲击特性测量

对曲柄压力机滑块运动规律计算方法进行了研究,并对冲压力的理论计算和测量方法进行了介绍。对3种典型运动规律下的冲压过程,进行了运动仿真,并在自行改造的小型伺服压力机上进行了实际伺服控制实验。实验表明,与传统压力机相比,伺服控制压力机不仅可以满足不同加工工艺对滑块运动规律的要求,而且可以有效改变冲压力变化规律,提高冲压产品质量和生产效率。     

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。     

一种偏心拨杆数字阀用位置伺服控制驱动器的设计

为解决传统数字阀驱动复杂、可靠性低、控制驱动器体积大等问题,设计了一种偏心拨杆数字阀用位置控制驱动器.该控制驱动器以STM32F103RET6作为控制核心,以LMD18200智能模块作为驱动单元,采用模拟霍尔位置传感器检测电机转角位置,通过控制有限转角电机,进而实现对偏心拨杆数字伺服阀的驱动.介绍了伺服系统的总体方案、...     

基于分数阶控制算法的伺服压力机控制器研究

针对压力机位置伺服控制系统惯量大、精度不高等问题,根据滑块运动特点,提出分数阶PI~λD~μ控制理论以及分数阶控制器的数字实现方式。分数阶控制器中分数阶微积分的使用能够改善传统PID控制器的系统稳定性,提高控制效果。为验证分数阶控制器的控制效果,在Matlab/Simulink下建立了压力机位置伺服系统模型,仿真结果显示:分数阶PI~λD~μ控制器的控制效果明显优于传统的整数阶PID控制器。     

混合驱动压力机滑块运动规律的设计

考虑冲压过程中压力加工工艺对滑块运动规律的要求,将混合驱动机构用于驱动压力机,并用五次分段多项式作为滑块的运动曲线方程,对滑块的运动规律进行了描述.     

基于FANUC PMI-A的压力机位置纠偏功能的实现

提出了一种压力机滑块位置自动纠偏方法。介绍了压力机纠偏实现原理,并基于FANUC PMI-A数控系统,详细叙述了系统外部工件坐标偏移功能实现方法及其在伺服压力机位置纠偏中的应用。该方法已在压力机中实际应用,通过对压力机相关运行曲线的采集及分析,进一步验证了该功能的有效性和实用性。