直线驱动控制技术及其在无绳电梯装备上的应用研究

直线电动机直接驱动系统是近15年发展起来的一种新型进给传动方式,在各类高速、精密加工设备上已获得广泛的应用.本文介绍了直线电动杌的工作原理,阐述了直线电动机伺服驱动系统采用传统控制技术、现代控制技术与智能控制技术的研究现状与发展趋势.预测了直线电动机在无绳电梯装备上的应用前景.     

数控机床用直线电动机及其控制技术

直线电动机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大等一系列优点,是各类数控机床进给运动的理想传动方式。介绍了直线电动机直接驱动技术原理、特点及其在数控机床中的应用,阐述了直线电动机直接驱动系统控制技术的研究现状及发展趋势。     

机床进给用直接驱动直线伺服电动机

针对现代数控机床高速，高精发展趋势，分析了机床进给系统应用直线电动机的优缺点，阐述了不同结构类型直线电动机的特点及其相应的应用场合，总结了直线电动机直接驱动伺服系统的研究现状与发展趋势。     

直线电动机在数控机床中的应用

简要阐述了直线电动机驱动相对于传统数控机床进给驱动的优点,分析了直线电动机在数控机床应用中存在的一些特殊问题,介绍了直线电动机在高速加工、异形截面加工等方面的应用,列举了在高速进给驱动系统中的典型应用事例,并对直线电动机在数控机床中的应用前景进行了展望。     

针对直接驱动系统的光栅/编码器

直线电动机和扭矩电动机在半导体和电子工业中已经得到了广泛的应用,在机床行业的应用近年来也在不断增长.直接驱动系统拥有低摩擦、维护简单和高效率等优点.但是,直接驱动的高效率只有在控制系统、电动机、机械部分与测量系统相互之间完美配合时才能得到充分发挥.     

交流永磁直线同步电动机的控制方法研究

对直线电动机驱动进给系统在车磨复合数控加工中心上的应用作了系统研究,阐述了直线电动机驱动技术、开放式数控系统原理和基于PMAC的全闭环交流伺服控制系统。本文还结合研究课题介绍了直驱进给系统的调试,并获得了很好的调试效果,保证了数控机床的加工精度。     

直线电机的发展及其在电梯行业的应用

直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。     

圆管式直线电动机在并联机床上的应用

分析并联机床的特点以及伸缩杆的驱动方式,介绍了圆管式直线电动机的运行原理及优点;指出这种直线电动机在并联机床应用的方法、可行性和应用前景。     

基于直线电动机驱动的绿色夹具

我们设计出一种新型的集加工、拆卸为一体的高效夹具。该夹具装置是以直线电动机作为驱动动力的,具有便于设计、结构紧凑、技术性能较为完善等优点,应用前景广阔。1.夹具工作原理本设计装置的动力源采用双边型直线电动机,     

带HALL直线电动机的低速驱动调整与优化技术

介绍了气浮支撑下直线电动机低速驱动系统的设计,重点对系统设计与调试过程中遇到的HALL报警问题进行了故障诊断分析,并提出了多种低速驱动性能的优化技术,包括提高编码器分辨率、提高驱动PWM开关频率、减小外接干扰、采用先进伺服算法等.     

直接驱动的发展与未来

通过比较电机－丝杠螺母副传动链与直线电机直接驱动的优缺点,阐述直接驱动替代传统驱动模式的必然发展趋势;介绍直线电机在机械制造、工业过程控制、交通运输及军事武器装备等方面的应用与未来发展。     

直线电动机在非圆截面零件精密加工中的应用研究

对具有种类多、高精度和高频响伺服控制要求的非圆截面零件加工来说,传统进给系统已难以满足要求。近年来,直线电动机作为一种新型伺服驱动进给装置,得到广泛应用。简单介绍了直线电动机在国内、外的应用现状,综述了直线电动机的基本原理及特点。利用PMAC(Programmable multi-axis controller)时基控制法,通过椭圆形等典型非圆零件表面精密加工试验,研究了基于PMAC的直线电动机的伺服控制技术和防磁散热等问题。为推动直线电动机在高速高精度数控机床中的应用打下基础。     

Control system design of a linear motor feed drive system using virtual friction

This paper proposes a friction compensator and a design method for control systems to improve the response characteristics of linear motor feed drive systems. The proposed friction compensator cancels the real nonlinear friction of feed drive systems by using the nonlinear friction model proposed in this study and introduces virtual linear friction to facilitate the control system design. The proposed design method enables the determination of servo gains and friction compensator parameters that lead to desirable tracking performance and disturbance rejection without many trial-and-error tuning processes. In addition, the proposed method facilitates the design of the velocity feedforward compensator by using the inverse transfer function of the velocity control loop to correct the position tracking errors for various position commands. The effectiveness of the proposed method with the friction compensator and the velocity feedforward compensator was verified in simulations and experiments using a one-axis feed drive system consisting of a rod-type linear motor and linear roller guides. The results confirmed that the proposed method enables desirable overshoot-free responses and corrects motion trajectory errors due to nonlinear friction characteristics, and the proposed velocity feedforward compensator can correct tracking errors in both constant velocity motion and circular motion.     

Measurement and Simulation of Energy Consumption of Feed Drive Systems

In this study, in order to investigate the power consumption of feed drive system, mathematical models for the single-axis experimental apparatus are developed. This apparatus can be driven by either of ball screw or linear motor and it is possible to change the mechanical properties of such as grease viscosity of the table. Then, the power consumption is simulated by proposed method based on the mathematical model of feed drive systems and the simulated results are compared with the measured results of the experimental apparatus to confirm the validity of the proposed method. In addition, it is clarified that the energy usages of the feed drive system. The energy losses of the feed drive system are divided into the loss of each part and these energy losses are calculated by the proposed method. Then, it is investigated that the influence of the velocity and friction to the energy consumption of feed drive system. As the results, it is confirmed that proposed method can accurately predict the power consumption of the ball-screw feed drive system. It is also clarified that the energy usage for both of ball-screw and linear motor drive systems.     

直线电机直接驱动技术在高速精密加工中的应用

直线电机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等一系列优点,是各类高速精密机床的理想传动方式。本文介绍了直线电机的工作原理和结构类型,介绍了直线电机直接驱动系统的特点及其在高速精密加工中的应用状况。     

磁悬浮永磁直线电动机及其控制系统研究

根据磁悬浮永磁直线电动机的特殊结构与运行机理,给出了电动机电磁推力和悬浮力的数学模型。建立了磁悬浮永磁直线电动机的有限元计算模型,对气隙磁密、电磁推力和悬浮力进行了有限元计算,并对气隙磁密作了谐波分析。设计了磁悬浮永磁直线电动机的研究样机,制作了磁悬浮子系统和进给伺服子系统,对系统进行实验研究,获得了磁悬浮子系统和进给子系统运行的实验结果。实验研究结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机可实现直接驱动与无摩擦运行。     

高速加工机床及关键技术的新进展

介绍了高速加工机床新进展,对超高速机床的几个主要关键技术-高速主轴单元、高速主轴轴承、直线电机进给驱动系统、高速机床控制系统以及高速加工刀具进行了探讨,并就我国发展趋势 高速机床技术进行了讨论。     

非共振式压电直线电机精密驱动及定位控制

为实现光机结构、集成电路等领域中大行程及高精度的位移控制,利用较为适用的非共振式尺蠖型压电直线电机,基于高压功率运算放大器,设计了非共振式压电直线电机的精密复合放大驱动电路,通过理论分析及实验得到的伯德图验证了驱动电路的分辨率和幅频特性。以现场可编程门阵列(FPGA)为核心处理器,以光栅尺为反馈元件,通过分析非共振式压电直线电机的多种运行模式,根据直线电机的运行时序,设计完成了开环大范围整步运行模式与闭环小范围单步运行模式相结合的控制策略,在单步运行模式中分别设计完成了PID控制算法及PID与压电陶瓷迟滞逆模型前馈相结合的复合控制算法。实验结果表明,该控制策略能够实现大行程内的精密位移控制,复合控制算法具有比PID更加优越的控制效果,能够在21mm大行程内实现1.5nm的闭环定位控制精度,直线电机的最大驱动力可达300N,满足大行程高精度位移控制的应用需求。     

大型曲轴车铣机床伺服进给系统设计研究

在大型曲轴车铣机床进给系统设计中,依据该机床的车铣和受力特点,在进给系统中采用了双蜗杆无间隙传动机构,采用了直线伺服双驱动机构。并以直线单驱动为基础,引入了交流伺服电动机和传动机构的数学模型,并运用传统PID算法对所设计的进给系统进行控制计算,利用MATLAB对系统的动态性能进行仿真,并确定了伺服机构的参数,并以此又给出了避免直线双驱动过定位的条件,为大型曲轴加工机床进给系统的设计提供了理论依据。     

分度类零件专用机床设计

针对分度类零件的加工特点,将普通立式铣床改造为分度类零件加工专用机床,把铣床原丝杠螺母进给传动装置改造成液压传动方式。其分度装置利用步进电机驱动,对F125普通万能分度头进行数控化改造;控制装置采用PLC取代原有的继电器控制。改造后的专用机床对分度类零件可以实现快进-减速快进-工进-快退-减速快退-分度-快进的自动循环加工。通过对矩形齿快慢速转换离合器零件的加工实验证明,该机床加工分度类零件可以提高生产效率、减少操作失误及提高加工精度。