Sistem aplikasi motor linier tidak hanya motor linier dengan kinerja yang baik, tetapi juga sistem kontrol yang dapat mencapai persyaratan teknis dan ekonomis dalam kondisi yang aman dan andal. Dengan perkembangan teknologi kontrol otomatis dan teknologi komputer mikro, semakin banyak metode kontrol motor linier. Penelitian tentang teknologi kontrol motor linier dapat dibagi menjadi tiga aspek: satu adalah teknologi kontrol tradisional, dua adalah teknologi kontrol modern, tiga adalah teknologi kontrol cerdas.
Teknik kontrol tradisional seperti kontrol umpan balik PID dan kontrol decoupling telah banyak digunakan dalam sistem servo AC. Kontrol PID berisi informasi masa lalu, sekarang dan masa depan dalam proses kontrol dinamis, dan konfigurasinya hampir optimal, memiliki ketahanan yang kuat, merupakan mode kontrol paling dasar dalam sistem penggerak motor servo AC. Untuk meningkatkan efek kontrol, kontrol decoupling dan kontrol vektor sering digunakan.
Teknologi dan penerapan kontrol penggerak motor linier
Foto: Produk penggerak langsung Zhongweixing QXL
Teknologi kontrol tradisional sederhana dan efektif ketika model objek tetap, tidak berubah dan linier serta kondisi operasi dan lingkungan operasi tetap. Namun dalam kejadian high-precision micro-feed high-performance, kita harus mempertimbangkan perubahan struktur dan parameter objek. Semua jenis pengaruh nonlinier, perubahan lingkungan operasi dan gangguan lingkungan serta variasi waktu dan faktor ketidakpastian lainnya, untuk mendapatkan efek kontrol yang memuaskan. Oleh karena itu, teknologi kontrol modern telah menarik perhatian besar dalam penelitian kontrol motor servo linier. Metode kontrol umum termasuk kontrol adaptif, kontrol struktur variabel mode geser, kontrol kuat dan kontrol cerdas.
Dalam beberapa tahun terakhir, kontrol logika fuzzy, kontrol jaringan saraf, dan metode kontrol cerdas lainnya telah diperkenalkan ke dalam kontrol sistem penggerak motor linier. Saat ini, logika fuzzy, jaringan saraf, PID, kontrol H∞ dan metode kontrol matang lainnya yang ada digabungkan, belajar dari satu sama lain, untuk mendapatkan kinerja kontrol yang lebih baik.
Penerapan teknologi kontrol penggerak motor linier adalah sebagai berikut:
Sistem CNC untuk memutar piston
Dalam sistem pengumpanan alat mesin, perbedaan terbesar antara penggerak motor linier dan penggerak motor putar asli adalah untuk membatalkan tautan transmisi mekanis dari motor ke meja kerja (pelat seret), panjang rantai transmisi pengumpanan alat mesin dipersingkat ke nol, sehingga mode transmisi ini juga disebut "transmisi nol". Justru karena mode "transmisi nol" ini, membawa mode penggerak motor putar asli tidak dapat mencapai indeks kinerja dan keuntungan. Pertama, respons berkecepatan tinggi. Karena beberapa bagian transmisi mekanis dengan konstanta waktu respons yang besar (seperti lead screw, dll.) Dieliminasi secara langsung dalam sistem, kinerja respons dinamis dari seluruh sistem kontrol loop tertutup sangat ditingkatkan, dan responsnya sangat sensitif dan cepat. . Kedua, presisi tinggi. Sistem penggerak linier membatalkan celah dan kesalahan transmisi yang disebabkan oleh mekanisme mekanis seperti sekrup utama dan mengurangi kesalahan pelacakan yang disebabkan oleh keterlambatan sistem transmisi selama gerakan interpolasi. Keakuratan pemosisian alat mesin dapat sangat ditingkatkan dengan deteksi posisi linier dan kontrol umpan balik. Mekanisme gerak linier menggunakan motor linier telah berhasil diterapkan pada pembubutan dan gerinda CNC benda kerja dengan penampang khusus karena responnya yang cepat dan presisi yang tinggi. Bertujuan untuk bagian bagian non-lingkaran dengan output terbesar, Pusat Penelitian pemotongan non-lingkaran Universitas Nasional Teknologi Pertahanan mengembangkan kebisingan frekuensi tinggi dan unit umpan NC langkah besar berdasarkan motor linier. Saat digunakan untuk alat mesin piston CNC, ukuran meja adalah 600 mm × 320 mm, stroke 100 mm, daya dorong maksimum 160 N, dan akselerasi maksimum dapat mencapai 13 g. Karena unit motor linier dan meja telah dipasang bersama, hanya kontrol loop tertutup yang dapat diadopsi.
Diagram sistem kontrol unit ini ditunjukkan pada gambar.
Ini adalah sistem loop tertutup ganda, dengan loop dalam menjadi loop kecepatan dan loop luar menjadi loop posisi. Penggaris kisi presisi tinggi digunakan sebagai elemen deteksi posisi. Akurasi pemosisian bergantung pada resolusi kisi, dan kesalahan mekanis sistem dapat dihilangkan dengan umpan balik untuk mendapatkan akurasi yang lebih tinggi.
Buka sistem CNC dengan motor linier
Sistem NC terdiri dari PC dan pengontrol gerak terbuka yang dapat diprogram. Mikrokomputer umum dan sistem operasi Windows digunakan sebagai platform. Pengontrol gerak dalam bentuk plug-in standar pada PC digunakan sebagai inti kontrol untuk mewujudkan pembukaan sistem NC. Skema desain keseluruhan sistem CNC terbuka berbasis motor linier ditunjukkan pada Gambar 3.
Sistem mengadopsi skema memasukkan kartu kontrol gerak PCI-8132 ke dalam slot ekspansi PC, yang terdiri dari PC, kartu kontrol gerak, driver servo, motor linier, meja kerja CNC, dan sebagainya. Diantaranya, meja kerja CNC digerakkan oleh motor linier, kontrol servo dan kontrol logika mesin dilengkapi oleh pengontrol gerak, pengontrol gerak dapat diprogram, dengan cara interpretasi subrutin gerak dan pelaksanaan program CNC (kode G, dll. ., mendukung perluasan pengguna). PCI-8132 adalah kartu kontrol gerak sumbu 2-dengan antarmuka PCI. Itu dapat menghasilkan pulsa frekuensi tinggi untuk menggerakkan motor stepper dan motor servo, mengontrol gerakan motor dua sumbu, dan mewujudkan interpolasi linier dan melingkar. Dalam pemesinan CNC, umpan balik posisi disediakan. Bus PCI secara bertahap menggantikan bus ISA dalam teknologi kontrol industri saat ini, menjadi bentuk bus arus utama, ia memiliki banyak keuntungan, seperti Plug and Play (Plug and Play), berbagi interupsi, memberikan kemudahan bagi pengguna, saat ini merupakan yang paling canggih , bus paling umum di PC.