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.     

基于EtherCAT的金刚线多线切割机控制系统研究

金刚线多线切割是目前最先进的切片加工技术,合理稳定的控制系统能够保证制品的质量、同时也能提高生产效率。在研究EtherCAT技术的基础上,设计了基于EtherCAT的硬件系统方案,并对其硬件进行了配置。为了优化整个控制系统、提高多个伺服电机同步控制性能,分别对金刚线锯张力控制和主从辊同步控制进行分析研究。在上述研究设计基础上,完成了软件设计。最后通过实验对控制系统进行验证,实验结果表明基于EtherCAT的控制系统很好地提高设备的灵活性、快速性和精确性。     

LED多线切割机同步控制系统研制

同步控制是LED多线切割机控制系统成功的关键。分析了传统多线切割机切片过程的受力模型,针对其缺陷设计了一种加工罗拉摇摆装置,并给出其模糊迭代同步控制策略。与单一模糊控制方法相比,该策略充分考虑了机器改进后的结构特点和运行过程中的多种干扰,使用PD模糊控制器使系统迅速达到稳定状态并具有一定精度后,再利用迭代学习控制器消除PD模糊控制器的稳态误差。实验对比证明,该算法具有控制精度高、切片质量好的特点。     

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。     

蓝宝石开方机双主轴同步控制研究和实现

为了提高双主轴蓝宝石开方机的同步性能,设计了一套新的张力和同步控制方法。分析了蓝宝石开方机同步控制系统张力产生的原理,并对张力摆杆机构、走线系统和排线系统进行了张力优化设计。为了减小排线换向对机械和电机的冲击,设计了一种柔性控制换向方法。为了实现多轴精准同步,研究了蓝宝石开方机多轴同步速度耦合关系,并对多轴同步系统运动进行分析,采用虚拟主轴的方法进行多轴同步控制。为避免两个主轴控制震荡,设计了主从辊同步力矩控制方法,使力矩输出高度同步。设计了基于实时以太网的张力控制系统硬件平台,并基于模块化设计原则设计了软件结构。最后在DX4040型蓝宝石开方机上验证了所提双主轴同步控制系统的可行性。     

一种数控玻璃切割机运动控制系统的设计

介绍了国内外运动控制系统的研究现状,以及数控玻璃切割机的机械结构和工作原理,针对数控玻璃切割机结构特点和控制功能需求,设计了一套以4轴运动控制器为核心,配合伺服电机组成数控玻璃切割机运动控制系统,并详细介绍了该运动控制系统的各部分组成。同时还设计了相应的人机交互界面,配合硬件系统使用,可以同时实现Y、Z两轴同步运动,Y、Z两轴和X轴平面插补,C轴跟随切割轨迹自动旋转,从而完成玻璃轮廓轨迹的切割加工,并提高生产加工效率。     

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。     

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。     

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。     

单神经元PID在多电机同步控制中的应用

针对多电机同步控制系统在动载荷扰动情况下各电机之间的传动比会发生变化这一问题,设计了具有自学习和自适应能力的单神经元PID同步控制算法,建立了多电机同步控制系统的单神经元PID控制规则。系统仿真结果表明,运用单神经元自适应PID控制算法能有效实现多电机同步控制,该算法收敛速度较快,鲁棒性较好,具有较强的抗干扰能力。最后,将该控制算法应用于精梳机四轴同步控制系统,其结果表明单神经元自适应PID同步控制算法能大大增强系统的动态性能,有效缓解负载带来的同步误差。在相同扰动情况下,该方法能更好的使多电机以一定速度同步运行。     

多电机同步控制策略的改进

多电机同步控制正在越来越多地应用于机电系统中,目前在多电机同步控制中主要应用的控制算法有两种,一种是非耦合控制算法,另一种是耦合控制算法.但这两种控制方法并不能完全实现多电机的同步运动,为提高多电机的同步运行性能,采用了一种改进的多电机同步控制方案和控制算法,并应用Matlab/Simulink对其进行了建模仿真,得到了改进策略的仿真结果,并证实应用该策略可进一步提高控制系统的控制精度.     

用电液伺服阀补偿同步偏差的同步控制方法

针对液压传动及控制系统中较难解决的高精度同步控制问题,结合开闭环同步控制方法各自的优势,提出一种可用于多执行器的高压、大流量、高同步控制精度等技术要求的低成本同步控制方法。应用该控制方法设计的四缸同步系统已在4MN线圈压机同步控制系统中获得成功应用,达到了预期的效果。     

硅晶片金刚线多线切割机

本文阐述了硅晶片金刚线多线切割原理,并对自主研发的硅晶片多线切割机及其工艺作了介绍。     

电液多轴控制系统中偏差积分式自跟随同步的算法与实现

该文介绍电液多轴控制系统的主从位置同步控制算法及其原理,分析该算法在液压系统中的仿真结果和实际系统的跟踪曲线。结果表明:偏差积分式自跟随同步的算法具有同步控制精度高、抗干扰能力强、在多轴控制器上易于实现的优点。     

具有示教再现功能的板材切割机控制系统研究

针对于金属板材切割机中的两轴联动控制和高精度加工控制要求,基于PLC开发了一套板材切割机闭环控制系统。控制系统采用装有组态王的PC机作为上位机,PLC作为下位机核心控制器,结合运动控制单元和伺服系统驱动X-Y两轴联动。编码器用于X、Y轴实际行走位置的检测。该系统通过对X、Y十字工作台的二维运动控制,实现了圆形、矩形和三角形等平面图形切割。为达到平面上任意轨迹切割,满足不同场合切割需求,系统还集成了示教与再现功能。将该控制系统应用于板材切割控制中,有利于提高切割设备加工精度以及加工自动化程度。     

独立平行两轴的同步控制系统优化设计

本文采用一种新型的全闭环运动控制系统,完成对直线电机高速度、高精度的控制,进而实现两轴高速运动同步控制的功能。实验获得的数据和设备在产线上的实际运行说明,该系统同步性能好,误差率低,具有实时性和快速性,得到了客户的好评。     

无轴单张纸输纸机同步控制系统研究

多轴协调控制是运动控制系统中的重要技术,多轴运动控制系统的性能优劣取决于协调控制策略.无轴单张纸输纸机要求保证各驱动轴之间的运动保持严格的同步,解决输纸机各运动轴速度和相位的同步控制问题,也就是解决多轴运动同步问题.介绍了多轴运动控制系统中采用的一种滑模变结构控制策略,并把该策略应用于无轴单张纸输纸机.仿真试验结果表明,滑模变结构控制能够提高多轴控制系统的稳定性和自适应能力,满足系统响应速度和控制精度的要求.     

基于虚拟主轴法的同步控制策略研究

为解决多轴控制系统中各运动轴的同步性问题,研究了虚拟主轴法同步控制方案.将它与目前常用的同步控制方案相对比,分析了其控制特点.以传统机械主轴同步系统的力学模型为依据,对虚拟主轴系统进行了建模仿真,并与其他同步模型相比较,体现了虚拟主轴方案的优势.研究了虚拟主轴同步控制算法在DSP上的实现,通过实验证明了该方案能够实现更好的同步控制效果.     

多线切割机张力扰动因素分析研究

对多线切割机的加工机理进行了简介,在建立了符合要求的张力控制系统的前提下,针对会引起张力扰动或张力波动过大的因素进行分析,包括收线辊半径扰动、切割线走丝换向以及导向轮对张力波动的影响。并针对这些因素给出了相关解决方案。MATLAB/Simulink仿真结果表明解决方案具有一定的可行性。     

硅片多线切割机主辊变形的研究分析

对硅片多线切割机关键部件主辊的变形进行了研究,通过主辊的建模,对其受力分析,通过静力学有限元分析求解出结果。通过对市场上目前主流机型的主辊变形分析对比和变形对切割硅片质量影响的对比,得出主辊设计的一些关键参数。重点是对硅片多线切割机的研究发展有一定的指导意义。