在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,各厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍全闭环交流伺服驱动(Full Closed AC Servo)、直线电机驱动(Linear Motor Driving)、可编程序计算机控制器(Programmable Computer Controller,PCC)等几项具有代表性的新技术。
1.引言
信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变www.cechina.cn,微电子技术、微计算机技术使信息和智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。
随着计算机电子电力和传感器技术的发展,各先进国家机电一体化产品层出不穷
在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,各厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍全闭环交流伺服驱动(Full Closed AC Servo)、直线电机驱动(Linear Motor Driving)、可编程序计算机控制器(Programmable Computer Controller,PCC)等几项具有代表性的新技术。
2.全闭环交流伺服驱动技术
在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,广泛使用数字式交流伺服系统。这种伺服系统的驱动器对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统。位置控制分辨高,可靠性好。
通常带位置环的伺服系统控制工程网版权所有,位置环的反馈采样取自伺服电机的编码器www.cechina.cn,对于传动链上的间隙及误差还不能补偿克服,只能形成半闭环的位置控制系统。松下公司新近推出了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环全数字式伺服系统,其控制原理如图1所示。
通常带位置环的伺服系统控制工程网版权所有,位置环的反馈采样取自伺服电机的编码器www.cechina.cn,对于传动链上的间隙及误差还不能补偿克服CONTROL ENGINEERING China版权所有,只能形成半闭环的位置控制系统。松下公司新近推出了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环全数字式伺服系统,其控制原理如图1所示。
该系统克服了上述半闭环系统的缺陷,位置环的采样可以直接采自装在最后一级机械上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),而电机上的编码器此时仅作为速度环的反馈,这样就可以消除机械上存在的一切间隙,并且该伺服系统还可以对机械传动上出现的误差进行补偿,达到真正全闭环的功能,实现高精度的位置控制。而且这种全闭环控制均由驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担。
由于采用全闭环交流伺服系统能获得极高的定位精度,而不需增加上位控制系统的复杂程度。所以它广泛应用于数控机床、台钻机等高精度数控设备。
3.直线电机驱动技术
直线电动机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起“直线电动机热”。
在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传动的最大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零。这种传动方式被称为“零传动”。正由于这种“零传动