重载伺服压力机主传动系统参数标定

重载伺服压力机主传动系统参数的准确性是影响伺服电机安全稳定运行的重要因素。为了保证参数的准确性,提出一种针对重载伺服压力机的主传动系统参数标定方法：首先,对主传动系统参数进行模块化分类和定义,确定5个待标定参数;其次,基于转矩计算模型,以伺服电机理论计算转矩与实际运行转矩的均方差最小为优化目标,建立主传动系统参数标定模型,并采用优化算法求解;最后,在25000 kN重载伺服压力机上实施主传动系统参数标定实验。结果表明：采用标定后的主传动系统参数,伺服电机的理论计算转矩与实际运行转矩的平均误差从12.3%降低至6.9%,最大误差从74.2%降低至10.1%;提高了伺服电机的安全校核精度,同时,冲压生产节拍每分钟也提高了0.1件。实验结果证明了该标定方法的有效性和必需性。     

基于遗传算法的双曲柄伺服压力机杆系的优化设计

双曲柄伺服压力机具有低速急回和增力的特性。通过双曲柄杆系模型的建立,借助语言编程工具,利用遗传算法,进行单目标优化设计。据此设计了双曲柄杆系参数,分析了滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。有效降低了伺服电机功率,为大吨位伺服压力机的设计提供一定的理论计算基础。     

基于MATLAB的四连杆伺服压力机控制求解

针对伺服压力机相关控制参数进行求解研究,建立了四连杆式伺服压力机机械结构和同步电机二者联合的数学状态模型,在给定加工工艺轨迹曲线和负载转矩曲线的条件下,在MATLAB平台上进行数学运算求解,获得伺服电机的转速曲线和响应参数,包括d-q坐标系上的电枢电流和电枢电压。研究结果有助于根据实际工艺曲线快速制定伺服同步电机控制策略,对伺服同步电机控制提供计算参数,同时也可以从电机参数上进行优化,根据模型正向修改加工工艺轨迹,使工艺曲线控制在电机的驱动能力范围内。     

交流伺服压力机及其关键技术

交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向,不但可以实现成形装备柔性化和智能化,还可以提高生产率和产品质量、节能环保.本文介绍了交流伺服传动的基本原理、交流伺服压力机发展现状并就其中若干关键技术问题发表了看法:大功率交流伺服电机及其驱动控制技术;交流伺服传动过程能量的回收;无飞轮压力机传动系统设计;重载高效精密螺旋传动技术;基于伺服压力机的成形工艺优化等.文章还就交流伺服压力机的发展趋势进行了展望.     

热成形机械伺服压力机伺服驱动及传动系统的研发

热成形机械伺服压力机采用大扭矩直驱伺服电机驱动、控制技术及高速重载丝杆传动系统,减少了传动链,提升了压力机整体传动效率和控制精度,提高了动态响应特性。同时可根据压力及位置的变化,动态跟随零件的收缩,完美匹配了热成形工艺要求。     

多连杆伺服压力机控制系统的设计

根据曲柄连杆压力机工艺要求和伺服电机控制的原理,研制开发了1600kN多连杆伺服压力机,取消了机械飞轮和离合器,实现了伺服压力机的柔性化和智能化控制。编写了控制系统软件程序及监控画面多个操作界面,介绍了该压力机的传动系统方案和交流伺服驱动控制系统组成,建立了六连杆数学模型。计算结果表明,六连杆有明显增力放大作用,有利于伺服压力机进一步优化机械结构以及降低成本。     

基于MATLAB的伺服压力机控制系统仿真研究

对曲柄滑块伺服压力机的机构运动和伺服电机的控制系统进行仿真研究,通过机构运动的仿真得到滑块的运动行程曲线,而电机部分的仿真主要基于对永磁同步电机的矢量控制原理进行分析与数学建模。利用Matlab/Simulink平台搭建仿真模型进行仿真实验,验证了所建模型系统符合永磁同步电机的运行特性。最后利用仿真模型给予电机不同的转矩进行仿真实验以获得不同的响应曲线,通过分析电机特性曲线来优化电机的控制策略,进而提高压力机的工作性能。     

曲柄连杆伺服压力机控制模型的研究及系统实现

本文根据伺服电机和曲柄压力机的工作原理,推导并建立了曲柄伺服压力机的控制模型,并给出了状态空间的描述,提出了曲柄伺服压力机控制系统的实现方法。本文的研究成果,对伺服压力机控制和成形工艺参数的优化,提供一定的参考依据。     

伺服机械压力机传动方案分析

由于取消了飞轮,伺服机械压力机主要依靠伺服电机的瞬时扭矩提供压制力,而大容量伺服电机的采用,极大地提高了设备的成本,具有良好增力功能的传动系统的创新设计成为伺服机械压力机开发的关键技术问题之一.对伺服机械压力机各种无飞轮传动方案进行了功能分解,对各传动方案的特点进行了比较分析,介绍了其在典型产品中的应用,并对伺服机械压力机传动系统的发展趋势进行了讨论.     

新型开关磁阻伺服压力机传动系统设计

介绍了新型开关磁阻伺服压力机传动系统的设计方法.在总结曲柄压力机传动系统进展的基础上,提出了用开关磁阻伺服电机驱动曲柄压力机的新型设计理念,利用开关磁阻的全速降功能,用传动系统转动惯量释放的能量替代飞轮能量,取消了飞轮和离合器,建立了开关磁阻伺服压力机传动系统及其能量的设计原理与设计方法,推导出系统能量的计算公式.针对J21-200型伺服压力机,进行了系统转动惯量、电机压力行程做功能量、压力机有效能量、额定工作能量和起停时间的设计计算.结果表明,这种压力机具有结构简单、价格经济、数控伺服、节能和可靠性高等优势,将成为机械压力机的发展方向.     

伺服电机直接驱动的压力机控制系统研究

传统机械压力机的驱动机构是离合器-制动器、飞轮,这种驱动方式使其传动系统很难变速,故机械压力机的工艺适应性差.针对这种不足,提出了伺服电机直接驱动的压力机控制方案和新的滑块驱动模式,建立了滑块运动控制系统各环节的数学模型,在此基础上建立了基于Simulink的仿真模型并进行了仿真试验.根据伺服压力机的控制要求和监控任务,开发了控制系统软件,介绍了伺服压力机样机的运行情况,最后给出了伺服压力机样机和机械压力机的试验对比,验证了设计的正确性.     

双点伺服压力机主传动系统设计与分析

通过比较常见的传动系统结构,重点分析多杆机构的三种类型--三角肘杆式、双曲柄式和四点六杆式,最终设计了双点伺服压力机的双曲柄主传动系统。利用遗传算法,优化设计杆系参数,分析滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。     

智能伺服压力机选型计算分析

根据曲柄连杆压力机工艺要求和交流伺服系统控制原理,研制开发了SIP-160伺服压力机,取消了机械飞轮和离合器,实现了伺服压力机的柔性化和智能化控制。分析了伺服电机与伺服驱动器的选型计算。介绍了该伺服压力机的控制方法,针对调试过程中发现的问题,作了进一步优化监控程序,有利于提高智能型伺服压力机性能。     

肘杆式伺服压力机运动学仿真与工艺轨迹规划

基于肘杆式压力机的基本结构,进行运动学逆解分析。提出一种参数化组合式正弦函数作为加速度曲线的加减速算法,规划滑块的运动轨迹,使滑块的运动轨迹更加平滑,提高了伺服压力机高速工作时平稳性,降低了对伺服控制系统瞬态响应的要求。利用Matlab平台搭建肘杆式压力机的运动学模型,由给定的滑块运动轨迹曲线,仿真得到精确的曲柄角位移、角速度和角加速度曲线,可作为伺服电机控制的输入量,为伺服压力机的控制提供重要依据,为其他伺服压力机传动机构的分析和控制提供一种可行的方法。     

伺服压力机传动系统动态特性分析与研究

为了提高伺服压力机传动系统的动态特性,建立了曲柄肘杆传动系统的结构简图,运用矢量方程法建立了该机构的几何参数数学模型,然后根据等效转动惯量的转换条件建立了该系统的等效转动惯量数学方程,最后通过MATLAB软件建立了该系统的数学模型,分析得出该机构在主滑块不同行程长度时所对应的等效转动惯量幅值曲线,并分析了在伺服电机恒扭矩输出时曲柄的加减速性能。分析结果表明,通过减小该机构的主滑块行程长度,可以明显减小转动惯量,提高曲柄的角加速度,从而提高该系统的动态性能。     

伺服电机驱动的高速数控转塔冲床主传动系统的研究

针对传统数控冲床缺乏柔性的弱点,对伺服电机驱动的高速数控转塔冲床主传动机构(曲柄肘杆)进行运动学和动力学分析,得出主传动系统的模型.以工程应用中的驱动系统为例,借助MATLAB7.0对主传动系统模型进行了空载恒速仿真和负载恒速仿真实验,仿真结果证明了主传动系统模型的准确性.     

用于机械压力机伺服直驱的开关磁通永磁电机的设计与优化

开关磁通永磁电机由于具有较好的鲁棒性和较高的转矩功率密度,特别适用于机械压力机的伺服直驱来提高压力机运行性能.本文阐述了开关磁通永磁电机的拓扑结构和运行原理,提出一种用于驱动机械压力机的开关磁通永磁电机的设计与优化方法.     

伺服压力机方案与设计

伺服压力机的工作原理与传统压力机不同.在总结其特点的基础上,提出不同工作机构伺服压力机的共同点及其技术方案和结构设计方法,利用恒转矩系统积蓄能量理论,推出伺服电机参数、电机轴侧总转动惯量、起动加速时间、制动器制动力矩的设计计算公式,并进行了曲柄、螺旋伺服压力机的设计与研制.结果表明,采用该设计方案的伺服压力机具有结构简单、工作可靠、价格较低的优点.     

基于Matlab/Simulink的肘式伺服压力机动力学仿真

基于肘杆式压力机的基本结构,进行数学建模分析,以定量分析机构的运动和受力情况,为压力机的实际控制提供重要参考。设定在恒定角加速度和恒定速度的条件下,利用Matlab/Simulink平台搭建肘杆式压力机的运动学和动力学模型,分别得到滑块的位移、速度和加速度,以及曲轴受力、力矩和电机做功曲线。该仿真结果可作为伺服电动机控制的输入量,为其他伺服压力机传动机构的分析和控制提供参考,并为降低电机运行时的转矩提供一种可行的方法。     

伺服压力机工作能力设计

伺服压力机由重载伺服电机驱动,取消了飞轮、离合器以及制动器等耗能元件,完全靠电机扭矩工作,通过螺杆、多连杆等混合多级增力机构实现小电机出大力,再由电机驱动单元控制滑块的运动曲线.它具有智能化、柔性化、高精度、环保节能等优点.本文就伺服压力机的结构、参数、工作能力及功的输出、正确启动及制动、操作及监控等方面进行了工作能力的设计探讨.