基于自适应反演的超细金刚线张力控制系统

针对多线切割机张力控制系统存在库仑摩擦和摆角耦合等较强非线性特征,以及收放卷轮直径变化引起的参数不确定问题,提出了一种基于自适应反演的非线性补偿控制方法。该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对多线切割机的多轴电机同步运动控制系统和不确定系统参数进行简化分析和在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐近稳定性以及系统状态的有界性。仿真和实验结果表明,所设计的自适应控制器可以实现多轴同步运动,并将张力摆角控制在较小的范围内,获得更高的张力控制精度。     

太阳能硅片多线切割张力控制改进研究

从多线切割机张力形成的原理出发,进行了合理的数学建模,分析了张力的四个特点,针对目前常用的张力控制方法的缺陷,提出了一种张力控制改进方案并作测试,该方案用伺服电机直接控制较轻的张力摆杆来代替原来较重的张力锤作用,克服张力锤开环控制的一系列缺点,有效地降低了切割线工作中的张力波动,提高了效率、精度,降低了故障,而且结构简单,成本低。研究为多线切割机的后续设计提出了设想。     

多线切割机走线系统的张力控制

随着集成电路和光伏产业的飞速发展,硅材料加工技术越来越受到重视,其中切割是硅材料加工的一道关键工序.介绍多线切割机走线系统的总体结构,说明它的工作原理,建立放线系统张力控制结构的运动学方程,分析产生张力波动的原因,提出相应的解决方法.设计张力控制系统的硬件平台,通过多电动机同步控制进行间接张力控制,提出一种基于相邻轴误差的多电动机同步控制方法,定义多电动机系统的跟踪误差和同步误差,引入相邻轴误差的概念,构造积分滑模面,设计控制转矩,保证多电动机的同步运动,减小张力的波动,保证钢丝线的张力稳定.试验结果表明所提出的张力控制方法十分有效,该张力控制系统具有张力波动范围小、控制精度高、调整方便的优点.     

数控机床进给系统时变特性建模与分析

在数控机床高速运动过程中,由于进给系统速度、加速度的变化,使得丝杠传动系统的固有参数如等效刚度、等效阻尼值发生变化,产生伺服动态误差,进而影响传动系统的动态性能和精度。为获得机床进给传动系统的时变特性模型,首先对其进给系统进行动力学物理模型等效,采用集中参数法和控制理论建立其进给轴伺服模型。基于赫兹接触理论、铁木辛柯梁模型、能量耗散法给出了系统刚度、阻尼的理论计算模型,结合机床进给轴伺服模型,提出了五轴卧式加工中心的时变特性进给轴建模方法。通过给定正弦输入信号,利用MATLAB中Simulink模块仿真得到了时变特性下的进给轴输出值,并与传统伺服系统的输出值进行了对比分析。最后利用球杆仪进行了不同进给速度情况下的联动实验,验证了该模型的准确性。     

多线切割机线张力控制系统设计实现

分析多线切割机张力控制机械原理,针对传统的线张力控制方式局限性,从运动学角度对放线系统数学模型的理论研究,探讨多线切割机走线过程中影响线张力的各种因素,提出一种机电一体化的张力控制系统方案,该方案用转矩电动机代替张力锤施加张力,并运用自适应逆算法设计智能控制器以降低多电动机系统速度同步系统的跟踪误差,极大地降低线张力波动的强度.设计并实现基于现场总线的张力控制系统硬件平台,XQ300A多线切割机产品测试结果证明该系统的可行性、可靠性,该控制方案不仅张力控制精度高、易于实现,而且具有断线故障率低、张力调整方便的优点.     

硅片多线切割机张力控制方法研究与探讨

多线切割技术是目前硅片切割加工中广泛采用的技术,而切割机床走丝系统的张力控制对硅片的加工质量有重要影响。文中对切割线张力的特点和控制要求、常见的张力控制方式以及采用伺服电机控制的张力控制系统等问题进行了研究与探讨。     

硅片切割张力控制策略研究

对硅棒的切片加工技术进行了简介,分析了切割线在走线过程中张力波动产生的原因。提出基于伺服电机转矩控制和张力摆杆相结合的张力控制方案来替代现有的张力重锤控制方案,并建立了该控制方案运动学模型和动力学模型,为张力反馈控制提供了理论依据。通过建立速度控制模式下伺服电机的数学模型,提出模型参考自适应速度同步控制方案与张力摆杆的反馈相结合的张力控制策略。在MATLAB/Simulink仿真环境下分别建立基于PID控制策略和自适应控制策略的张力控制系统仿真模型,仿真结果表明该控制方案明显优于PID控制方案,能够有效控制线速度同步误差和张力波动。     

高速线切割系统张力控制研究

本文对高速线切割系统的张力控制技术进行论述,分析了高速线切割系统中张力控制技术的特点,在此基础上,提出了一种线张力的控制方法.该方法基于对张力摆臂位置信号变化的实时检测,将检测位置的变化转变为电机扭矩的变化,通过控制电机扭矩来调整切割线张力,由控制软件来实现对切割线张力的检测、分析与控制.控制方式简洁,控制精度高,成功实现了在双轴辊系统驱动下的多线切割机张力控制.实验证明,该方法可靠、稳定,能很好的检测并控制多线切割系统张力精度.     

单储丝筒线切割机的切割线振动研究

分析单储丝筒线切割机在工作过程中切割线振动产生的原因。通过对导向轮转动惯量对切割线振动的影响进行深入研究,建立了基于转动惯量分析的切割机走丝系统模型,并在Matlab的Simulink环境下对走丝系统进行了仿真,结果揭示了导向轮转动惯量和切割阻力对切割线振动的影响规律。     

微机数控激光切割机

介绍了微机数控激光切割机的控制系统和伺服进给系统的基本组成和设计原理。控制系统使用TP805灵巧终端和一片8031单片机组成多微机控制系统,实现了三轴联动和激光头浮动切割。具有滚动导轨的工作台实现上下进给运动,由150BF5功率步进电机、齿轮减速箱和滚珠丝杆组成的伺服进给系统。整机经运行证实性能稳定,工作可靠。     

双刀头数控皮革切割机控制系统的研究

研究双刀头数控皮革切割机,相较于单刀头切割机,其大幅提高了切割效率,但成本并未增加很多。皮革切割机切割的同时需要排版,并进行各种参数及订单的设置,操作人员与系统的交互性较强,因此控制系统采用PC+NC的模式。运动控制卡采用泰道的IMAC-400。X、Y、A、T轴采用安川交流伺服。切割机共有两组刀头,每组刀头可实现4轴联动。为保证切割效率,系统设计了相应的优化算法以预判、处理可能的干涉。     

高速小孔切割的圆度误差测试与伺服参数优化

针对激光切割机高速切割板材小孔时出现的圆度误差,在对比多种测试方法的基础上,基于非接触式的平面正交光栅法搭建了圆度误差在线测试系统,对不同半径的小孔在不同进给速度下进行了切割轨迹的圆度误差测试。在分析导致圆度误差因素的基础上,针对反向间隙和反向尖角,调节优化了机床伺服驱动系统的控制增益和补偿参数,并在3 000mm/min的进给速度下进行了直径为5mm小孔的加工实验。实验结果显示,圆度误差减小到13.7μm,加工精度提高了24.7%,表明伺服参数优化有效改善了高速切割小孔的圆度误差。     

多线切割机张力控制系统的优化

以多线切割机的张力控制系统为研究对象,对多线切割机的张力控制进行了优化。建立了张力控制系统的运动学与动力学模型,分析了放线辊半径、走丝换向等扰动因素对控制系统张力的影响,并进行了优化,采用了张力控制的模糊PID控制方法,并对其进行了仿真研究。研究结果表明:采用模糊PID控制方法有效地优化了系统的张力波动,保证了系统张力的稳定,提高了多线切割机的加工精度。     

位移控制电液伺服振动台加速度谱再现研究

本文提出了一种在位移控制单油缸电液伺服振动台上再现加速度目标谱的方法.在原振动台系统PID位移控制的基础上,引入迭代学习控制算法ILC,建立外部离线offline迭代控制系统模型,实现加速度误差计算,并通过加速度频域二次积分方法,完成加速度误差结果与位移参量的转换,用于修正振动台位移控制输入,从而确保位移控制下目标加速度的轨迹再现.仿真实验结果表明,该方法能够在单油缸位移控制电液伺服振动台上再现加速度谱,控制精度符合误差要求.为在单油缸电液伺服振动台上进行振动特性模拟试验提供了可以借鉴的方法,具有一定的工程应用价值.     

基于加速度计的起重机吊重摆角测算方法研究

吊重摆角是起重机智能电子式防摇系统的重要输入参数之一。为了避免当今市场上摆角测量方法在具体使用中的一些限制,文章研究利用加速度计分别测量小车、吊重所受的加速度,并通过两次积分后的差值,来计算小车和吊重的水平位置偏差,再利用该偏差值和吊绳长度来计算吊重的摆角。     

多丝切割机走丝系统的张力控制

多丝切割是一种新兴的硅片切片加工方法,在硅片的多丝切割加工中,金属丝的张力控制是影响加工的重要因素,本文分析了多丝切割机走丝系统的特点,采用张力控制电机实现走丝系统的速度差张力控制。仿真结果表明该方法可以满足走丝系统张力控制的高精度、高响应速度、波动小的控制要求。     

摆杆分度凸轮-行星齿轮复合机构的设计、建模与仿真

设计研究了一种新式分度凸轮-行星齿轮复合机构。其输入轴与输出轴同轴放置,输入轴与摆杆固连,摆杆与行星齿轮轴铰接,行星齿轮、两个摆臂以及行星齿轮轴固连。摆杆随输入轴转动,两个摆杆上的滚子分别与两个凸轮保持接触,接触点随摆杆转动不断变化,摆臂相对摆杆发生相对转动,带动与其相连的行星轮摆动。最终实现中心轮的间歇运动,即分度运动。定义了机构运动的工况参数,根据具体参数推导了凸轮的实际轮廓线方程,完成机构的三维建模与运动仿真,验证了设计建模过程的正确性。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。     

多线切割机控制系统的研制

分析了多线切割机的总体结构,说明了它的工作原理,给出了其控制系统的硬件和软件实现框图。重点研究了多线切割机中张力控制和多电机同步控制两个难点问题,设计了一种机电一体化的张力控制方案,使用伺服电机代替重锤施加张力,通过伺服电机的绝对值编码器反馈实时位置,调整收放线电机的速度,保证切割线的张力稳定。分析了多电机的控制结构,建立了多电机同步的运动模型,采用基于虚拟主轴和无模型自适应控制来实现多电机的同步运动。样机实验结果表明张力控制稳定,多电机同步控制性好,证明所采用方法正确可行。     

S7-200PLC在多线切割机张力控制中的应用研究

通过阐述多线切割机张力控制系统的总体结构及工作原理,针对钢丝线张力控制的问题,提出一种基于S7-200PLC的张力控制策略。以扭矩电机、收/放线电机和罗拉电机为控制对象,设计以扭矩电机驱动拉杆进行微调的恒张力控制系统及各执行机构的使能程序,实现多轴的同步控制。采用全闭环控制方式提高控制系统的准确度、稳定性,对进一步研究多线切割机具有一定的指导意义。