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精密矫直机的伺服系统设计

王洋  
【摘要】:精密矫直机的伺服控制系统对其加工精度产生重要影响,并且关系到精密矫直机的工作效率。本文选择机电伺服控制系统,运用成熟的伺服控制理论,研究其在精密矫直机中的应用。精密矫直机的矫直加工运动过程中,主要需要控制4个伺服电机的运动。矫压加载电机和跨距调整电机需要精确控制运动位移,选择位置控制方式;两个夹头夹持电机需要快速夹紧并且提供稳定夹持力,选择转矩控制方式。本文主要研究内容包括如下几点: (1)设计精密矫直机伺服控制系统的总体结构。根据精密矫直机伺服控制系统的设计要求,分析伺服控制系统的四种控制方法,选择适合精密矫直机的伺服控制系统和各个运动轴相应的控制方式,建立跨距调整伺服控制系统的数学模型。 (2)设计精密矫直机伺服控制系统的硬件平台架构,搭建工控机+运动控制卡+伺服电机+反馈监测元件的硬件平台。工控机与运动控制卡配合,能够精确控制伺服电机的运行,并且能够最大限度发挥计算机的性能。研究运动控制卡与工控机、伺服驱动器与运动控制卡、伺服驱动器与伺服电机、反馈监测元件之间的连接,以及各个端口引脚的定义与接线。 (3)开发伺服控制系统的控制软件。根据DMC运动控制卡自带的指令代码和各个轴的运动需求,编写相应的伺服电机调试控制指令。再运用Lab VIEW软件集成控制指令代码,根据伺服电机的调试要求,编写调试程序。伺服控制系统硬件平台搭建完成后,设置伺服驱动器的基本参数,建立工控机与运动控制卡之间的通讯,依次进行伺服电机的调试与控制程序的调试,至伺服电机正常运行,控制程序能够实现预定要求。


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