Un sistem de aplicare a motorului liniar nu este doar un motor liniar cu performanțe bune, ci și un sistem de control care poate îndeplini cerințele tehnice și economice în condiții sigure și fiabile. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de control automat și a tehnologiei microcomputerelor, există tot mai multe metode de control al motorului liniar. Cercetările privind tehnologia de control al motoarelor liniare pot fi împărțite în trei aspecte: unul este tehnologia tradițională de control, două este tehnologia modernă de control, trei este tehnologia de control inteligent.
Tehnicile tradiționale de control, cum ar fi controlul feedback-ului PID și controlul decuplării, au fost utilizate pe scară largă în servosistemul AC. Controlul PID conține informațiile trecute, prezente și viitoare în procesul de control dinamic, iar configurația este aproape optimă, are robustețe puternică, este cel mai de bază mod de control în sistemul de acţionare cu servomotoare AC. Pentru a îmbunătăți efectul de control, sunt adesea folosite controlul decuplării și controlul vectorial.
Tehnologia și aplicarea controlului motorului liniar
Foto: Zhongweixing QXL produse cu acționare directă
Tehnologia tradițională de control este simplă și eficientă atunci când modelul obiectului este fix, neschimbat și liniar, iar condițiile de funcționare și mediul de operare sunt fixe. Dar în ocazii de înaltă precizie cu micro-alimentare de înaltă performanță, trebuie să luăm în considerare schimbarea structurii obiectului și a parametrilor. Toate tipurile de influență neliniară, schimbarea mediului de operare și interferența mediului și alte variații de timp și factor de incertitudine, pentru a obține un efect de control satisfăcător. Prin urmare, tehnologia modernă de control a atras o mare atenție în cercetarea controlului liniar al servomotoarelor. Metodele obișnuite de control includ control adaptiv, control al structurii variabile în mod glisant, control robust și control inteligent.
În ultimii ani, controlul cu logica neclară, controlul rețelei neuronale și alte metode de control inteligente au fost introduse în controlul sistemului de acționare a motorului liniar. În prezent, logica fuzzy, rețeaua neuronală, PID, controlul H∞ și alte metode de control matur existente sunt combinate, învață unele de la altele, pentru a obține performanțe de control mai bune.
Aplicarea tehnologiei de control al motorului liniar este după cum urmează:
Sistem CNC pentru strunjirea pistonului
În sistemul de alimentare al mașinii-unelte, cea mai mare diferență între motorul liniar și motorul rotativ original este anularea legăturii de transmisie mecanică de la motor la bancul de lucru (placa de tragere), lungimea lanțului de transmisie a alimentării mașinii-unelte este scurtată. la zero, deci acest mod de transmisie este numit și „transmisie zero”. Este tocmai din cauza acestui mod de „transmisie zero”, aduce modul original de acționare a motorului rotativ nu poate atinge indicele de performanță și avantaje. În primul rând, răspuns de mare viteză. Deoarece unele părți ale transmisiei mecanice cu o constantă de timp de răspuns mare (cum ar fi șurubul de plumb etc.) sunt eliminate direct în sistem, performanța de răspuns dinamic a întregului sistem de control în buclă închisă este mult îmbunătățită, iar răspunsul este extrem de sensibil și rapid. . În al doilea rând, precizie ridicată. Sistemul de antrenare liniar anulează decalajul de transmisie și eroarea cauzată de mecanismul mecanic cum ar fi șurubul de plumb și reduce eroarea de urmărire cauzată de întârzierea sistemului de transmisie în timpul mișcării de interpolare. Precizia de poziționare a mașinii-unelte poate fi mult îmbunătățită prin detectarea liniară a poziției și controlul feedback-ului. Mecanismul de mișcare liniară folosind motor liniar a fost aplicat cu succes în strunjirea CNC și șlefuirea piesei de prelucrat cu secțiune specială, datorită răspunsului său rapid și preciziei ridicate. Vizând părțile cu secțiune necirculară cu cea mai mare putere, Centrul de Cercetare pentru tăierea necirculară al Universității Naționale de Tehnologie de Apărare a dezvoltat o unitate de alimentare NC cu zgomot de înaltă frecvență și cursă mare, bazată pe un motor liniar. Când este utilizat pentru mașini-unelte cu piston CNC, dimensiunea mesei este de 600 mm × 320 mm, cursa este de 100 mm, tracțiunea maximă este de 160 N, iar accelerația maximă poate ajunge la 13 g. Deoarece unitatea motorului liniar și masa au fost fixate împreună, poate fi adoptat doar controlul în buclă închisă.
Schema sistemului de control al acestei unități este prezentată în figură.
Acesta este un sistem dublu cu buclă închisă, bucla interioară fiind bucla de viteză și bucla exterioară fiind bucla de poziție. Rigla de înaltă precizie este utilizată ca element de detectare a poziției. Precizia de poziționare depinde de rezoluția grătarului, iar eroarea mecanică a sistemului poate fi eliminată prin feedback pentru a obține o precizie mai mare.
Sistem CNC deschis cu motor liniar
Sistemul NC este compus din PC și controler de mișcare programabil deschis. Microcalculatorul general și sistemul de operare Windows sunt folosite ca platformă. Controlerul de mișcare sub formă de plug-in standard pe PC este folosit ca nucleu de control pentru a realiza deschiderea sistemului NC. Schema generală de proiectare a sistemului CNC deschis bazat pe un motor liniar este prezentată în Figura 3.
Sistemul adoptă schema de inserare a cardului de control al mișcării PCI-8132 în slotul de expansiune al PC-ului, care este compus din PC, card de control al mișcării, servo driver, motor liniar, banc de lucru CNC și așa mai departe. Printre acestea, bancul de lucru CNC este condus de un motor liniar, controlul servo și controlul logic al mașinii sunt completate de controlerul de mișcare, controlerul de mișcare este programabil, în modul de interpretare a subrutinei de mișcare și execuție a programului CNC (cod G etc. ., acceptă extinderea utilizatorului). PCI-8132 este un 2-card de control al mișcării axelor cu interfață PCI. Poate genera impulsuri de înaltă frecvență pentru a conduce motorul pas cu pas și servomotorul, poate controla mișcarea motorului a două axe și poate realiza interpolarea liniară și circulară. În prelucrarea CNC, este furnizat feedback de poziție. Autobuzul PCI a înlocuit treptat magistrala ISA în tehnologia de control industrial de astăzi, devenind forma de magistrală principală, are o mulțime de avantaje, cum ar fi Plug and Play (Plug and Play), partajarea întreruperii, oferind utilizatorilor o mare comoditate, este în prezent cel mai avansat , cea mai comună magistrală de pe PC.