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电动缸位置伺服控制系统设计

周昊  
【摘要】:随着伺服驱动技术的不断进步,电动执行器的响应速度快、控制精度高的特点越来越显著,而作为电动执行器的一种,电动缸具有运行灵活、运行位置精确可控制的特点。正是基于这些优点,将电动缸应用到大型零部件的装配上,对改善装配环境,提高装配精度有重要的研究意义。 在电动缸的研究中,控制策略多采用对伺服电机的位置控制模式。本文的研究方法是基于伺服电机的速度控制模式,首先建立电机的数学模型,再将数学模型代入到伺服系统中进行仿真分析,仿真结果满足控制指标的要求,表明控制策略可行,然后采用“控制卡与伺服驱动器”的控制模式搭建实验平台,对控制电路和主电路进行设计,完成端口接线并绘制主电路图和控制电路图,软件部分使用C++编写控制程序,完成控制相关的功能模块,最后进行静态和动态实验,实验的结果满足控制指标的要求,验证了控制策略的正确性。 另外,为提高控制信号抗干扰能力,易于控制信号传输,减少电动缸在运行时,对负载产生的电磁干扰,又采用“CAN卡与伺服变频器”的控制模式,研究时首先了解了CAN通讯的特点,接着介绍了CAN卡和伺服驱动器的相关知识并以此为基础搭建实验平台,软件部分使用Matlab编写控制程序,实现电动缸的定位和自动运行,最后在电机的位置控制和速度控制模式下分别进行了实验研究,并对实验数据进行了分析总结,其中静态实验结果满足要求。


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