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在對(duì)象模型確定、不變化且是線(xiàn)性的以及操作條件、運(yùn)行環(huán)境是確定不變的條件下,采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡(jiǎn)單有效的。但是在高精度微進(jìn)給的場(chǎng)合,就要考慮對(duì)象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線(xiàn)性的影響,運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時(shí)變和不確定因數(shù),才能得到滿(mǎn)意的控制效果。因此,現(xiàn)代控制技術(shù)在直線(xiàn)伺服電機(jī)控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有:自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。
近年來(lái)模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制方法也被引入直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中。目前主要是將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,以獲得更好的控制性能。
直線(xiàn)電機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用實(shí)例
活塞車(chē)削數(shù)控系統(tǒng)
采用直線(xiàn)電機(jī)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由于具有響應(yīng)快、精度高的特點(diǎn),已成功地應(yīng)用于異型截面工件的CNC車(chē)削和磨削加工中。針對(duì)產(chǎn)量大的非圓截面零件,科學(xué)技術(shù)大學(xué)非圓切削研究中心開(kāi)發(fā)了基于直線(xiàn)電機(jī)的高頻響大行程數(shù)控進(jìn)給單元。當(dāng)用于數(shù)控活塞機(jī)床時(shí),工作臺(tái)尺寸為600mm×320mm,行程100mm,直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)定制廠(chǎng)家,推力為160N,加速度可達(dá)13g。由于直線(xiàn)電機(jī)動(dòng)子和工作臺(tái)已固定在一起,所以只能采用閉環(huán)控制
檢測(cè)系統(tǒng):在需要高帶寬響應(yīng)控制的檢測(cè)系統(tǒng)中,直線(xiàn)電機(jī)提供快速響應(yīng)和控制,直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)多少錢(qián),適用于視覺(jué)系統(tǒng)和其他工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。
視覺(jué)系統(tǒng):直線(xiàn)電機(jī)在視覺(jué)系統(tǒng)中用于控制攝像頭或傳感器的位置,以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像捕獲和分析。
物料搬運(yùn)系統(tǒng):在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)和物流中心,直線(xiàn)電機(jī)用于控制自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)和其他物料搬運(yùn)設(shè)備,提高搬運(yùn)效率和減少人工成本。
這些應(yīng)用展示了直線(xiàn)電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化中的多樣性和重要性,它們通過(guò)提供直接驅(qū)動(dòng)和控制,幫助提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,直線(xiàn)電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入。
直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)直線(xiàn)電機(jī)采用的全閉環(huán)控制,是指電機(jī)本體上裝有光柵尺,直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)廠(chǎng)家定制,時(shí)刻反饋動(dòng)子的位置,由于光柵尺的位置精度很高,所以用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載,可以提高控制精度。與標(biāo)準(zhǔn)伺服驅(qū)動(dòng)的直線(xiàn)單元比,采用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置,不需要任何轉(zhuǎn)換裝置而直接產(chǎn)生推力,簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng),保證了運(yùn)行的可靠性,提高了傳動(dòng)效率,降低了制造成本,易于維護(hù)。直線(xiàn)電機(jī)是通過(guò)電能直接產(chǎn)生直線(xiàn)電磁推力的,郁南直線(xiàn)電機(jī)初級(jí),它在驅(qū)動(dòng)裝置中,其運(yùn)動(dòng)可以無(wú)機(jī)械接觸,使傳動(dòng)零部件無(wú)磨損,從而大大減少了機(jī)械損耗,例如直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁懸浮列車(chē)就是如此。普通伺服驅(qū)動(dòng)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中,噪聲是不可避免的;而直線(xiàn)電機(jī)是靠電磁推力驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行,所以整個(gè)裝置的噪音很小或無(wú)噪音,運(yùn)行環(huán)境好。由于直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且它的初級(jí)鐵心在嵌線(xiàn)后可以用環(huán)氧樹(shù)脂等密封成整體,所以可以在一些特殊場(chǎng)合中應(yīng)用。例如可在潮濕甚者水中使用,可在有腐蝕性氣體或有毒、有害氣體中應(yīng)用,甚至在高溫或低溫下使用。
直線(xiàn)電機(jī)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)也使散熱效果較好,由于初級(jí)的鐵心和繞組端部都暴露在空氣中,次級(jí)很長(zhǎng),具有很大的散熱面,熱量很容易散發(fā)掉,所以直線(xiàn)電機(jī)的熱負(fù)荷可以取得較高,并且不需要附加冷卻裝置。
同時(shí),直線(xiàn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度是普通伺服驅(qū)動(dòng)方式比不了的,用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),可以大大提高設(shè)備的加工效率。
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