微细电火花加工用伺服进给控制系统的设计

本文简要介绍了电火花线电极磨削法的加工原理。分析了诮该方法进行实验研究中伺服进给的特点，并根据这些特点设计了微细电火花加工用伺服进给控制系统。系统中采用了８０３１单片机作为ＣＰＵ，使用方便灵活；系统应用脉宽调制式细分驱动技术，不但提高了或的进给分辨率，也使进给系统的频率大大提高，满足了微细电火花加工的要求。     

高速机床中直线进给系统控制策略综述

介绍了直线电动机在高速机床伺服进给中的应用，分析了直线电动机用于进给驱动的特点。着重概括了在不确定因素影响下，闭环伺服进给驱动系统抑制扰动、提高稳态精度、加快动态响应以及增强鲁棒性的控制策略。包括滑模变结构控制、鲁棒控制、智能控制、和自抗扰控制策略等。最后根据各控制策略的特点提出了相应的改进方法。     

数控伺服系统中噪声扰动信号的补偿控制方法

加在数控机床伺服系统驱动单元的电气接口及元件上的各种噪声扰动信号,会降低进给伺服系统跟踪精度。分析噪声扰动对伺服系统跟踪精度的影响,提出一种针对噪声扰动信号观测与补偿的控制方法。仿真试验表明:所提出的方法能有效减小扰动信号影响,提高伺服进给系统的抗干扰能力。     

微驱动电极进给机构的设计

根据微细电火花加工对伺服进给系统的要求,以蠕动式进给机构作为微驱动机构,以实现高精度高频响。详细分析了柔性铰链及压电陶瓷的原理和特点,指出压电陶瓷-柔性铰链机构在微进给中具有高响应频率、高精度和无间隙等优点。在此基础上,将压电陶瓷与整体式柔性铰链相结合,设计出一种能满足微细电火花加工要求的压电驱动蠕动式微进给机构。     

微细电火花加工用伺服进给控制系统的设计

本文简要介绍了电火花线电极磨削法（ＷＥＤＧ法）的加工原理。分析了应用该方法进行实验研究中伺服进给的特点，并根据这些特点设计了微细电火花加工用伺服进给控制系统。系统中采用了８０３１单片机作为ＣＰＵ，使用方便灵活；系统应用脉宽调制式细分驱动技术，不但提高了加工中的进给分辨率，也使进给系统的频率响应大大提高，满足了微细电火花加工的要求。     

神经网络在直线电机进给系统建模中的应用

获取直线电机伺服驱动系统的非线性模型，对这种先进的进给系统的广泛应用有着重要的意义。在对非线性模型建立方法分析的基础上，应用Levenberg-Marquardt优化策略，对前馈BP神经网络建模过程进行了推导。并利用试验获取的^数据，以直接辨识的方式，运用推荐的算法建立了某类型直线电机运动平台的非线性闭环系统模型。在模型的基础上仿真了运动系统的阶跃响应。由响应曲线表明，所获得的模型与实际工况中的系统很相符。     

机械压力机交流伺服电动机直接驱动方式合理性探讨

阐述了交流伺服电动机的特点及应用，分析了机械压力所采用的各种驱动方式，即普通不可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动和可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动以及交流伺服电动机直接驱动，进一步从力、功率及元件选取的角度分析交流伺服电动机直接驱动型机械压力机的合理性，最后分析比较了相同公称压力的现有的日本小松公司生产的交流伺服电动机驱动型机械压力机和西安锻压机床厂生产的多连杆机械压力机及普通机械压力机的各方面的性能特点。     

数控双旋轮旋压机电液伺服系统设计与分析

本文介绍了一种双旋轮旋压机的伺服控制系统。该系统采用电液伺服控制方式驱动机床纵向进给，分析了系统各部分的数学模型。为系统的研制提供理论依据。     

超静音主轴伺服单元

驱动机床主轴电机的主轴伺服单元，一般是通过半导体开关元件对机床电流进行开关控制。由于常用的开关频率为数f赫兹，故电机会产生刺耳的磁噪音，成为环境问题的重要课题，特别是终日连续运转的FMS等，矛盾更为突出，在夜深人静的车间里，任一台机床的操作工对来自机床的噪音都会产生令人难以忍受的不快。为此，日本OKUMA公司开发了VAC孤系列超静音机床主轴伺服控制单元。该单元采用了具有高速开关功能的IGBT（绝缘栅极晶体管）取代传统的双极晶体管，实现开关频率的高频比。来自电动机的磁噪音是由于经开关控制的脉动电流进入电动机…     

浅谈伺服系统故障维修

伺服系统 (ＳＥＲＶＯ -ＳＹＳＴＥＭ )是数控机床中的主要部分 ,在一台机床中一般有多套。由于它和机械部分有联接 ,所以出现故障的机会相对多一些。根据经验 ,伺服系统故障要占整个ＣＮＣ系统故障的三分之一 ,而且伺服系统故障所造成后果也比较严重 ,轻则停机 ,影响加工精度 ,重则会严重损坏机床 ,为此在维修伺服系统方面的故障时也应特别重视。伺服系统故障 ,根据故障现象一般分为两大类。第一类是利用软件的诊断程序在ＣＲＴ上显示报警信息。在ＣＲＴ显示伺服驱动报警信号大致分为有关伺服进给系统出错报警 ,检测元件 (测速发电机、脉冲…     

Servo design of a vertical axis drive using dual linear motors for high speed electric discharge machining

This paper proposes a synchronous control scheme for a linear servo system applied to the vertical axis drive of a die-sinking electric discharge machine (EDM) tool. The investigated vertical axis drive is constructed with dual parallel linear motors, which are arranged to jointly drive the feed axis for improvement of the overall thrust and structural stiffness. A pneumatic cylinder is employed to compensate the gravitational effect of the feed axis with its electrode and holder. A mechanical coupling is designed to firmly bridge the two linear motors and carry the feed axis. Therefore, synchronous control for the motors is critical for not only position accuracy, but also machine safety. Moreover, by controlling the thrust outputs and positions of the motors to be as equal as possible, the potential “pull and drag” effect between the motors can be reduced and loads can also be equally shared. The proposed “position/thrust hybrid synchronous control” scheme is applied to the EDM to achieve high-speed, accurate machining, and the experimental results show that the synchronization error between the two parallel motors and the positioning accuracy are both satisfactory when operated under high-speed conditions.     

基于摆动油缸的电液力矩伺服控制系统设计

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备，能否准确的模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键，本文设计了用于驱动船舶减摇水舱试验台架的电液力矩伺服控制系统，在伺服系统中用摆动油缸代替液压马达，建立了摆动油缸的数学模型，仿真结果表明系统符合设计要求。     

谈工业控制电气伺服驱动技术及其发展

交流伺服系统作为现代工业生产设备的重要驱动源之一,是工业自动化不可缺少的基础技术。作为工业控制装置的重要功能部件,伺服驱动装置的特性一直是影响其性能的重要指标。本文阐述了伺服驱动系统的基本概念、分类及其特性;步进电机和交流伺服电机的使用性能;以及伺服驱动产品在工业生产中的应用状况;同时指出了伺服控制系统逐渐成为工业设备的重要驱动源及伺服驱动系统的发展方向。     

冲压机床自动送料机构双电机同步控制技术研究

针对双电机同步驱动系统因电机特性、负载变化等因素引起的同步误差问题,对冲压机床自动送料机构双电机驱动系统进行研究.分析了电机的动态特性,找出影响同步控制的因素,为设计同步控制方案提供依据。提出一种基于单神经元PID控制策略,通过改变神经网络的权重系数对PID参数进行实时调节,以解决传统PID无法在线调整的问题。同时,在交叉耦合控制方法的基础上,以丝杠的进给速度、位置误差以及伺服电机的控制电流为控制指标进行仿真分析和实验。研究结果表明:与传统控制方法相比,所用方法能大幅提高两个电机的同步控制精度,有效减小丝杠之间的同步误差,抗干扰能力强,达到设计要求。     

压力流量复合型液压动力源转速转矩测试系统开发与应用

变转速液压驱动系统是一种新型的压力流量复合型动力源。这种动力源不仅可简化复杂的液压系统,而且还具有节能降噪的作用。介绍了用两个伺服电机对拖来模拟液压泵载荷和基于LabVIEW编写的转速转矩测试程序。通过测试程序和模拟的液压泵载荷可方便地检测变转速液压驱动系统控制性能。     

一种新型活塞环内外圆车床的可行性分析

活塞环的内外圆都是异形表面,且尺寸精度要求高.本文首先从活塞环截面数据的特点入手,分析活塞环加工的技术难点,进而提出了采用交流伺服电机驱动滚珠丝杠的机械结构来完成活塞环的数控车削的方案,并对主要环节进行设计计算和仿真,最后还提出了数控编程时数据的补偿办法.理论计算和仿真表明该方案是可行的,可以达到活塞环生产对加工精度和效率的要求.     

基于FPGA的网络型运动控制芯片设计

针对运动控制系统网络化、集成化的需求,提出了一款基于FPGA的网络型运动控制芯片设计方案.在单片FPGA中实现了以太网网络芯片的控制、数据协议解析、运动控制精插补器和编码器反馈接口,与上位机、网络主站构成运动控制网络,可以驱动步进电机、位置模式伺服驱动器,实现高效集成的网络化运动控制,适合在多通道复合数控机床、多轴运动控制等场合应用.仿真与实验验证了方案的可行性.     

伺服冷轧管机控制系统的设计

利用新型PLC（MLC）和交流同步伺服装置驱动伺服电机回转送进替代传统的回转送进机构,实现高速度、高精度回转送进。通过MLC内部功能块设计合理的电子凸轮曲线调整五台交流伺服电机,使其与轧制主电机之间协同动作,达到多轴联动、协调同步的回转送进要求。生产实践证明,该控制系统自动化水平高,运行可靠。     

Indirect cutting force measurement in multi-axis simultaneous NC milling processes

There have been many research works for the indirect cutting force measurement in machining process, which deal with the case of one-axis cutting process. In multi-axis cutting process, the main difficulties to estimate the cutting forces occur when the feed direction is reversed. This paper presents the indirect cutting force measurement method in contour NC milling processes by using current signals of servo motors. A Kalman filter disturbance observer and an artificial neural network (ANN) system are suggested. A Kalman filter disturbance observer is implemented by using the dynamic model of the feed drive servo system, and each of the external load torques to the x and y-axis servo motors of a horizontal machining center is estimated. An ANN system is also implemented with a training set of experimental cutting data to measure cutting force indirectly. The input variables of the ANN system are the motor currents and the feedrates of x and y-axis servo motors, and output variable is the cutting force of each axis. A series of experimental works on the circular interpolated contour milling process with the path of a complete circle has been performed. It is concluded that by comparing the Kalman filter disturbance observer and the ANN system with a dynamometer measuring cutting force directly, the ANN system has a better performance.     

Development of a micro-forming system for micro-punching process of micro-hole arrays in brass foil

Micro-forming technology poses much higher demands on positioning accuracy, velocity and mass production, and the common forming machines cannot satisfy these requirements using traditional drive methods. Micro-forming equipment using novel drive methods with high speed and high precision has become an important research field for industrial application. In the paper, a novel drive mechanism was designed with a symmetric distributed double linear motors and a micro-forming system was developed with micro-punching tools and automatic feeding apparatus for metal foil. The servo control system of this micro-forming system was designed using SIMOTION D445, and a parallel control model was adopted with a single motor module to solve the synchronous control problems of double linear motors. Micro-punching process of brass foil was studied with the micro-forming system, and micro-holes of 600 μm, 300 μm and 150 μm in diameter were manufactured with high dimensional accuracy. An array of 50 × 4 micro-holes, each 600 μm in diameter, was manufactured using an automatic feeding apparatus guided by a microscopic visualization system for assisted localization. The results indicate that the micro-forming system with high-accuracy and high-speed is suitable for the mass production of micro-scale parts.