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數(shù)控機(jī)床大推力永磁同步直線電機(jī)控制方法

作者: 時(shí)間:2011-07-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

PMAC在傳統(tǒng)PID算法的基礎(chǔ)上增加了速度和加速度的前饋,其中,速度前饋用于減小由于微分增益的引入所引起的跟隨誤差,加速度前饋用于減小系統(tǒng)慣性所帶來的跟隨誤差。PMAC嵌入的PID和前饋的控制算法如圖4所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161818.htm

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圖4中,Kp比例增益,為系統(tǒng)提供剛度;Kd微分增益,提供系統(tǒng)穩(wěn)定需要的阻尼;Kvff速度前饋增益,減小因阻尼引起的跟隨誤差;Ki積分增益消除穩(wěn)態(tài)誤差;Kaff加速度前饋增益減小系統(tǒng)慣性帶來的跟隨誤差。
其控制算法的實(shí)際公式如下
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其中,DACout(n)為16位的伺服周期輸出命令轉(zhuǎn)換成 -10~+10 V;Ix08為x的一個(gè)內(nèi)部位置放大系數(shù);Ix09為x速度環(huán)的一個(gè)內(nèi)部放大系數(shù);FE(n)是伺服周期n內(nèi)所得的跟隨誤差,即為該周期內(nèi)命令位置和實(shí)際位置的差值;AV(n)是伺服周期n內(nèi)的實(shí)際速度,即為每個(gè)伺服周期最后兩個(gè)實(shí)際位置的差值;CV(n)是伺服周期n內(nèi)的指令速度,即為每個(gè)伺服周期最后兩個(gè)指令位置的差值;CA(n)是伺服周期n內(nèi)的指令加速度,即為每個(gè)伺服周期最后兩個(gè)指令速度的差值;IE(n)是伺服周期n的跟隨誤差的積分,大小為i.JPG

2 實(shí)驗(yàn)用簡(jiǎn)介
該電機(jī)應(yīng)用于龍門五軸加工中心立柱上,最大12 000 N,低速可至1 m·min-1,最高速度可達(dá)1 m/s。具有大、速度范圍寬特點(diǎn),是提供進(jìn)給的優(yōu)良系統(tǒng),電機(jī)實(shí)物如圖5所示。

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電機(jī)底部為次級(jí)板,其結(jié)構(gòu)呈U型,次級(jí)長(zhǎng)1.32 m,寬0.26 m,高0.17 m,材料由ZG35鑄造而成,表面鍍鋅,N級(jí)磁鋼和S級(jí)磁鋼交替貼在次級(jí)表面時(shí),并且要使同一極板兩側(cè)極性相反,同一側(cè)的兩片相鄰磁鋼用分隔條隔開,用膠粘牢固后,灌環(huán)氧樹脂密封成整體。

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直線電機(jī)的初級(jí)是由兩塊安裝板并聯(lián)在一起,長(zhǎng)1.4 m,寬0.36 m,高0.22 m,由鑄鐵35鑄造而成,經(jīng)過加工后,表面鍍白鋅,水冷板介于次級(jí)線圈與安裝板之間,由鑄鋁制成,內(nèi)嵌有鋁管,用于通水為初級(jí)線圈冷卻。

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