Un sistema d'aplicació de motor lineal no només és un motor lineal amb un bon rendiment, sinó també un sistema de control que pot assolir requisits tècnics i econòmics en condicions segures i fiables. Amb el desenvolupament de la tecnologia de control automàtic i la tecnologia de microordinadors, cada cop hi ha més mètodes de control de motor lineal. La investigació sobre la tecnologia de control del motor lineal es pot dividir en tres aspectes: un és la tecnologia de control tradicional, dos és la tecnologia de control moderna, tres és la tecnologia de control intel·ligent.
Les tècniques de control tradicionals, com ara el control de retroalimentació PID i el control de desacoblament, s'han utilitzat àmpliament en els servosistemas de CA. El control PID conté la informació passada, present i futura en el procés de control dinàmic, i la configuració és gairebé òptima, té una forta robustesa, és el mode de control més bàsic del sistema d'accionament del servomotor de CA. Per tal de millorar l'efecte de control, sovint s'utilitzen control de desacoblament i control vectorial.
Tecnologia i aplicació del control d'accionament de motor lineal
Foto: productes d'accionament directe Zhongweixing QXL
La tecnologia de control tradicional és senzilla i eficaç quan el model d'objectes és fix, sense canvis i lineal i les condicions de funcionament i l'entorn de funcionament són fixos. Però en ocasions d'alt rendiment de microalimentació d'alta precisió, hem de tenir en compte el canvi d'estructura i paràmetres de l'objecte. Tot tipus d'influència no lineal, canvi de l'entorn operatiu i interferències ambientals i altres factors de variació temporal i incertesa, per tal d'obtenir un efecte de control satisfactori. Per tant, la tecnologia de control moderna ha cridat una gran atenció en la investigació del control de servomotors lineals. Els mètodes de control habituals inclouen control adaptatiu, control d'estructura variable en mode lliscant, control robust i control intel·ligent.
En els darrers anys, el control de la lògica difusa, el control de la xarxa neuronal i altres mètodes de control intel·ligent s'han introduït al control del sistema d'accionament del motor lineal. Actualment, la lògica difusa, la xarxa neuronal, el control PID, H∞ i altres mètodes de control madurs existents es combinen, aprenen els uns dels altres per obtenir un millor rendiment de control.
L'aplicació de la tecnologia de control d'accionament del motor lineal és la següent:
Sistema CNC per al tornejat de pistons
En el sistema d'alimentació de la màquina-eina, la diferència més gran entre l'accionament del motor lineal i el motor rotatiu original és cancel·lar l'enllaç de transmissió mecànica del motor al banc de treball (placa d'arrossegament), la longitud de la cadena de transmissió d'alimentació de la màquina-eina s'escurça. a zero, de manera que aquest mode de transmissió també s'anomena "transmissió zero". És precisament a causa d'aquest mode de "transmissió zero", que el mode d'accionament del motor rotatiu original no pot arribar a l'índex de rendiment i els avantatges. Primer, resposta d'alta velocitat. Com que algunes peces de transmissió mecànica amb una constant de temps de resposta gran (com ara el cargol de plom, etc.) s'eliminen directament del sistema, el rendiment de la resposta dinàmica de tot el sistema de control de llaç tancat es millora considerablement i la resposta és extremadament sensible i ràpida. . En segon lloc, alta precisió. El sistema d'accionament lineal cancel·la la bretxa de transmissió i l'error causat pel mecanisme mecànic com el cargol de plom i redueix l'error de seguiment causat pel retard del sistema de transmissió durant el moviment d'interpolació. La precisió de posicionament de la màquina-eina es pot millorar molt mitjançant la detecció de posició lineal i el control de retroalimentació. El mecanisme de moviment lineal que utilitza motor lineal s'ha aplicat amb èxit en tornejat CNC i rectificat de peça amb secció especial a causa de la seva ràpida resposta i alta precisió. Apuntant a les peces de secció no circular amb la major producció, el Centre de Recerca de tall no circular de la Universitat Nacional de Tecnologia de Defensa va desenvolupar una unitat d'alimentació NC de soroll d'alta freqüència i carrera gran basada en un motor lineal. Quan s'utilitza per a màquines eina de pistons CNC, la mida de la taula és de 600 mm × 320 mm, la carrera és de 100 mm, l'empenta màxima és de 160 N i l'acceleració màxima pot arribar als 13 g. Com que la unitat del motor lineal i la taula s'han fixat junts, només es pot adoptar un control de llaç tancat.
El diagrama del sistema de control d'aquesta unitat es mostra a la figura.
Es tracta d'un sistema de doble llaç tancat, amb el bucle interior el bucle de velocitat i el bucle exterior el bucle de posició. La regla de reixeta d'alta precisió s'utilitza com a element de detecció de posició. La precisió de posicionament depèn de la resolució de la reixa, i l'error mecànic del sistema es pot eliminar mitjançant la retroalimentació per obtenir una major precisió.
Sistema CNC obert amb motor lineal
El sistema NC es compon d'un PC i un controlador de moviment programable obert. El microordinador general i el sistema operatiu Windows s'utilitzen com a plataforma. El controlador de moviment en forma de connector estàndard a l'ordinador s'utilitza com a nucli de control per realitzar l'obertura del sistema NC. L'esquema general de disseny del sistema CNC obert basat en un motor lineal es mostra a la figura 3.
El sistema adopta l'esquema d'inserció de la targeta de control de moviment PCI-8132 a la ranura d'expansió de l'ordinador, que es compon de PC, targeta de control de moviment, servocontrolador, motor lineal, banc de treball CNC, etc. Entre ells, el banc de treball CNC és accionat per un motor lineal, el servocontrol i el control lògic de la màquina es completen amb el controlador de moviment, el controlador de moviment és programable, en la interpretació de la subrutina de moviment i l'execució del programa CNC (codi G, etc. ., admet l'expansió d'usuari). La PCI-8132 és una targeta de control de moviment d'2-eix amb interfície PCI. Pot generar pols d'alta freqüència per conduir el motor pas a pas i el servomotor, controlar el moviment del motor de dos eixos i realitzar la interpolació lineal i circular. En el mecanitzat CNC, es proporciona retroalimentació de posició. El bus PCI va substituir gradualment el bus ISA en la tecnologia de control industrial actual, convertint-se en la forma de bus principal, té molts avantatges, com ara Plug and Play (Plug and Play), interrupció compartida, proporcionant als usuaris una gran comoditat, actualment és el més avançat. , el bus més comú a l'ordinador.