Системата за приложение на линеен двигател е не само линеен двигател с добра производителност, но и система за управление, която може да постигне технически и икономически изисквания при безопасни и надеждни условия. С развитието на технологията за автоматично управление и микрокомпютърната технология има все повече и повече методи за управление на линеен двигател. Изследванията върху технологията за управление на линейни двигатели могат да бъдат разделени на три аспекта: едната е традиционната технология за управление, втората е модерната технология за управление, три е технологията за интелигентно управление.
Традиционните техники за управление, като PID контрол с обратна връзка и отделящ контрол, са широко използвани в AC сервосистеми. PID управлението съдържа минала, настояща и бъдеща информация в процеса на динамично управление и конфигурацията е почти оптимална, има силна устойчивост, е най-основният режим на управление в системата за задвижване на AC серво мотор. За да се подобри контролният ефект, често се използват разделящо управление и векторно управление.
Технология и приложение на управление на линейни двигателни задвижвания
Снимка: Zhongweixing QXL продукти с директно задвижване
Традиционната технология за управление е проста и ефективна, когато обектният модел е фиксиран, непроменен и линеен и работните условия и работната среда са фиксирани. Но при високопрецизни микрозахранвания с висока производителност трябва да вземем предвид промяната на структурата и параметрите на обекта. Всички видове нелинейно влияние, промяна на работната среда и смущения в околната среда и други времеви вариации и фактор на несигурност, за да се получи задоволителен контролен ефект. Следователно съвременната технология за управление привлече голямо внимание в изследванията на линейното управление на серво мотори. Общите методи за управление включват адаптивно управление, управление на променлива структура с плъзгащ се режим, стабилно управление и интелигентно управление.
През последните години управлението с размита логика, управлението на невронни мрежи и други интелигентни методи за управление бяха въведени в управлението на системата за задвижване на линейни двигатели. Понастоящем размита логика, невронна мрежа, PID, H∞ управление и други съществуващи зрели методи за управление се комбинират, учат се един от друг, за да се получи по-добро управление на ефективността.
Приложението на технологията за управление на задвижването на линеен двигател е както следва:
CNC система за бутално струговане
В системата за подаване на машинния инструмент най-голямата разлика между задвижването на линейния двигател и оригиналното задвижване на въртящия се мотор е да се отмени връзката на механичното предаване от двигателя към работната маса (плъзгаща плоча), дължината на веригата за предаване на подаване на машинния инструмент е скъсена до нула, така че този режим на предаване се нарича още "нулево предаване". Именно поради този режим на "нулево предаване", оригиналният режим на задвижване на ротационен двигател не може да достигне индекса на производителност и предимствата. Първо, висока скорост на реакция. Тъй като някои механични трансмисионни части с голяма константа на времето за реакция (като водещ винт и т.н.) са директно елиминирани в системата, производителността на динамичната реакция на цялата система за управление със затворен контур е значително подобрена и реакцията е изключително чувствителна и бърза . Второ, висока точност. Системата за линейно задвижване отменя пропуска на предаване и грешката, причинени от механичния механизъм като водещия винт, и намалява грешката при проследяване, причинена от забавянето на предавателната система по време на интерполационното движение. Точността на позициониране на машинния инструмент може да бъде значително подобрена чрез откриване на линейна позиция и управление с обратна връзка. Механизмът за линейно движение, използващ линеен двигател, се прилага успешно при CNC струговане и шлайфане на детайли със специална секция поради бързата си реакция и висока прецизност. Насочвайки се към детайлите с некръгло сечение с най-голяма производителност, Изследователският център за некръгло рязане към Националния университет по отбранителни технологии разработи високочестотен шум и голям ход NC захранващо устройство, базирано на линеен двигател. Когато се използва за CNC бутални машини, размерът на масата е 600 mm × 320 mm, ходът е 100 mm, максималната тяга е 160 N, а максималното ускорение може да достигне 13 g. Тъй като линейният моторен блок и масата са фиксирани заедно, може да се приеме само управление със затворен контур.
Схемата на системата за управление на това устройство е показана на фигурата.
Това е двойна затворена система, като вътрешната верига е скоростната верига, а външната е позицията. Високопрецизна решетъчна линийка се използва като елемент за откриване на позиция. Точността на позициониране зависи от разделителната способност на решетката и механичната грешка на системата може да бъде елиминирана чрез обратната връзка, за да се получи по-висока точност.
Отворена CNC система с линеен двигател
NC системата се състои от компютър и отворен програмируем контролер за движение. Като платформа се използват общият микрокомпютър и операционната система Windows. Контролерът за движение под формата на стандартен плъгин на компютър се използва като контролно ядро за реализиране на отварянето на NC система. Общата проектна схема на отворената CNC система, базирана на линеен двигател, е показана на фигура 3.
Системата приема схемата за вмъкване на PCI-8132 карта за контрол на движението в разширителния слот на компютъра, който се състои от компютър, карта за контрол на движението, серво драйвер, линеен двигател, работна маса с ЦПУ и т.н. Сред тях CNC работната маса се задвижва от линеен двигател, серво управлението и логическият контрол на машината са завършени от контролера за движение, контролерът за движение е програмируем, по пътя на интерпретацията на подпрограмата за движение и изпълнението на CNC програмата (G код и др. ., поддържа разширяване на потребителя). PCI-8132 е 2-карта за контрол на движението по ос с PCI интерфейс. Той може да генерира високочестотен импулс за задвижване на стъпковия двигател и серво мотора, да контролира движението на двигателя на две оси и да реализира линейната и кръговата интерполация. При CNC обработка се осигурява обратна връзка за позицията. PCI шината постепенно замени ISA шината в днешната промишлена технология за управление, превръщайки се в масовата форма на шина, тя има много предимства, като Plug and Play (Plug and Play), споделяне на прекъсвания, предоставяйки на потребителите голямо удобство, в момента е най-напредналата , най-често срещаната шина на компютъра.