A lineáris motoralkalmazási rendszer nemcsak jó teljesítményű lineáris motor, hanem olyan vezérlőrendszer is, amely biztonságos és megbízható feltételek mellett képes teljesíteni a műszaki és gazdasági követelményeket. Az automatikus vezérléstechnika és a mikroszámítógépes technológia fejlődésével egyre több a lineáris motor szabályozási módja. A lineáris motorvezérlési technológia kutatása három szempontra osztható: az egyik a hagyományos vezérlési technológia, a kettő a modern vezérlési technológia, a három az intelligens vezérlési technológia.
A hagyományos szabályozási technikákat, mint például a PID visszacsatolásos vezérlést és a szétkapcsolási vezérlést széles körben alkalmazzák az AC szervorendszerekben. A PID szabályozás tartalmazza a múlt, a jelen és a jövőbeli információkat a dinamikus szabályozás folyamatában, a konfiguráció pedig szinte optimális, erős robusztussággal rendelkezik, a legalapvetőbb vezérlési mód az AC szervomotoros hajtásrendszerben. A szabályozási hatás javítása érdekében gyakran alkalmazzák a szétválasztási vezérlést és a vektorvezérlést.
Lineáris motorhajtás vezérlés technológiája és alkalmazása
Fotó: Zhongweixing QXL közvetlen meghajtású termékek
A hagyományos vezérlési technológia egyszerű és hatékony, ha a tárgymodell rögzített, változatlan és lineáris, valamint a működési feltételek és a működési környezet rögzített. De a nagy pontosságú mikro-takarmány nagy teljesítményű alkalmakkor figyelembe kell venni az objektum szerkezetének és paramétereinek változását. Mindenféle nemlineáris hatás, a működési környezet változása és a környezeti interferencia, valamint egyéb időbeli változás és bizonytalansági tényező a kielégítő szabályozási hatás elérése érdekében. Ezért a modern vezérlési technológia nagy figyelmet keltett a lineáris szervomotor-vezérlés kutatásában. A gyakori vezérlési módszerek közé tartozik az adaptív vezérlés, a csúszó módú változó szerkezetű vezérlés, a robusztus vezérlés és az intelligens vezérlés.
Az elmúlt években fuzzy logikai vezérlést, neurális hálózat vezérlést és más intelligens vezérlési módszereket vezettek be a lineáris motoros hajtásrendszer vezérlésébe. Jelenleg a fuzzy logika, a neurális hálózat, a PID, a H∞ vezérlés és a többi meglévő kiforrott vezérlési módszer kombinálva van, tanulva egymástól, a jobb szabályozási teljesítmény érdekében.
A lineáris motor hajtásvezérlési technológiájának alkalmazása a következő:
CNC rendszer dugattyús esztergáláshoz
A szerszámgép adagolórendszerében a legnagyobb különbség a lineáris motoros hajtás és az eredeti forgómotoros hajtás között az, hogy megszakítja a mechanikus erőátviteli kapcsolatot a motortól a munkapadig (húzólemez), a szerszámgép adagoló átviteli láncának hossza lerövidül. nullára, ezért ezt az átviteli módot "nulla átvitelnek" is nevezik. Pontosan azért, mert ez a "nulla átvitel" mód, hozza az eredeti forgómotoros hajtási módot nem éri el a teljesítményindex és az előnyök. Először is, nagy sebességű válaszadás. Mivel néhány nagy reakcióidő-állandójú mechanikus sebességváltó alkatrész (például vezérorsó stb.) közvetlenül kikerül a rendszerből, a teljes zárt hurkú vezérlőrendszer dinamikus választeljesítménye jelentősen javul, a válasz pedig rendkívül érzékeny és gyors. . Másodszor, nagy pontosság. A lineáris hajtásrendszer megszünteti a mechanikus mechanizmus, például a vezérorsó által okozott átviteli rést és hibát, és csökkenti az átviteli rendszer késleltetése által okozott nyomkövetési hibát az interpolációs mozgás során. A szerszámgép pozicionálási pontossága nagymértékben javítható lineáris helyzetérzékeléssel és visszacsatolásvezérléssel. A lineáris motort használó lineáris mozgási mechanizmust sikeresen alkalmazzák a speciális metszetű munkadarab CNC esztergálására és köszörülésére gyors reagálása és nagy pontossága miatt. A Nemzeti Védelmi Műszaki Egyetem Nem körforgácsoló Kutatóközpontja a legnagyobb teljesítményű, nem kör alakú metszetrészeket megcélozva kifejlesztett egy lineáris motoron alapuló, nagyfrekvenciás zajos és nagylöketű NC előtoló egységet. CNC dugattyús szerszámgépekhez használva az asztal mérete 600 mm×320 mm, a löket 100 mm, a maximális tolóerő 160 N, a maximális gyorsulás elérheti a 13 g-ot. Mivel a lineáris motoregység és az asztal egymáshoz lett rögzítve, csak zárt hurkú vezérlés alkalmazható.
Ennek az egységnek a vezérlési rendszer diagramja az ábrán látható.
Ez egy kettős zárt hurkú rendszer, amelyben a belső hurok a sebességhurok, a külső hurok pedig a pozícióhurok. Nagy pontosságú rácsvonalzót használnak helyzetérzékelő elemként. A pozicionálási pontosság a rács felbontásától függ, és a rendszer mechanikai hibája a visszacsatolás révén kiküszöbölhető a nagyobb pontosság érdekében.
Nyitott CNC rendszer lineáris motorral
Az NC rendszer PC-ből és nyitott programozható mozgásvezérlőből áll. Az általános mikroszámítógép és a Windows operációs rendszer szolgál platformként. A mozgásvezérlő szabványos beépülő modul formájában a PC-n vezérlőmagként szolgál az NC rendszer nyitásának megvalósításához. A lineáris motoron alapuló nyitott CNC rendszer általános tervezési sémája a 3. ábrán látható.
A rendszer azt a sémát alkalmazza, hogy a PCI{0}} mozgásvezérlő kártyát a számítógép bővítőhelyébe helyezi, amely PC-ből, mozgásvezérlő kártyából, szervo-meghajtóból, lineáris motorból, CNC-munkaasztalból és így tovább. Ezek közül a CNC munkapadot lineáris motor hajtja, a szervo vezérlést és a gépi logikai vezérlést a mozgásvezérlő egészíti ki, a mozgásvezérlő programozható, a mozgási szubrutin értelmezése és a CNC program végrehajtása (G kód stb. ., támogatja a felhasználói bővítést). A PCI-8132 egy 2-tengelyes mozgásvezérlő kártya PCI interfésszel. Nagyfrekvenciás impulzusokat generálhat a léptetőmotor és a szervomotor meghajtására, két tengely motormozgásának vezérlésére, valamint a lineáris és körkörös interpoláció megvalósítására. A CNC megmunkálásnál helyzet-visszacsatolás biztosított. A PCI busz fokozatosan felváltotta az ISA buszt a mai ipari vezérlési technológiában, a mainstream busz formává vált, számos előnnyel rendelkezik, mint például a Plug and Play (Plug and Play), a megszakítások megosztása, nagy kényelmet biztosítva a felhasználók számára, jelenleg a legfejlettebb , a leggyakoribb busz a PC-n.