摘  要：重点讨论基于变频伺服技术在锯条冲齿加工工艺中的应用。方案应用自动化机电控制技术取代了锯条冲齿机原来的涡轮涡秆系统的牵引部分，齿距的控制完全由伺服实时跟踪变频位置完成www.cechina.cn，齿距的更改只要修改伺服参数即可。

　　关键词：伺服系统 跟踪误差 前馈增益 PLC

　　1 引言

　　梳棉机是纺织工程的前端工艺设备。梳棉锯条是疏棉机关键配件（图1）。冲齿是梳棉锯条的主要加工工艺。传统的冲齿工艺---冲齿和牵引分别由涡轮涡秆一体的机械机构完成。不同的齿距需要不同的涡轮减速比组在繁琐的机械安装调试背后，加工精度亦有一定随机的波动，而新设计的伺服系统取代了原来的涡轮涡秆系统的牵引部分，冲齿由变频单独完成，齿距的控制完全由伺服实时跟踪变频位置完成www.cechina.cn，齿距的更改只要修改伺服参数即可CONTROL ENGINEERING China版权所有，不但效率高www.cechina.cn，且加工的齿距一致性很好控制工程网版权所有，该伺服系统完全对该行业进行了全新概念的提升和质的飞跃（图2）。

　　图1 梳棉锯条

　　图2 锯条冲齿伺服系统

　　2 原理设计

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                          图3 机械等同架构

　　2.1系统工艺与控制分析

　　机械等同架构参见图3。当该生产线张力发生变化时，变频器根据张力的反馈进行自身的PI调节，由于该张力环节在工艺上要求不高，所以很容易控制。而当变频的速度发生变化时，辊轮上的挫刀冲切速度随之改变，为保证冲齿节距的恒定，后端的伺服系统需要精确实时跟踪变频器的速度。根据变频率器速度和齿距的比例，既保证脉冲当量精度小于十分之一的目标精度CONTROL ENGINEERING China版权所有，又要保证马达最大速度时回授编码器的频率小于500KHZ，由此选择被跟踪马达回授编码器的分辨率为1000PPR。而齿距的更改则通过PLC与伺服RS-485通讯功能，直接修改伺服的电子齿轮比即可。

　　2.2 锯片机控制方案

　　锯片机控制系统方案参见图3。自动化系统全部由台达机电自动化产品实现。包括台达DVP14ES00T型可编程控制器；台达ASD-A0421LA/ASMT04L250AK型400W伺服系统（伺服马达传动减速比：10：1。）。编码器要求差动输出/AB相/1000PPR/DC5V。

　　触摸屏 /DOP

                                                                                   图3 锯片机控制系统

　　3控制系统核心技术分析

　　对齿距的稳定控制最终归结为伺服系统如何精确追踪编码器控制问题，为克服该机械系统存在的动/静摩擦力，所以提高伺服的钢性是稳定脉冲追随的前提。若一味提高钢性（加大频宽/F.W），当频宽加大至120HZ以后，脉冲追随误差大幅减小至4个左右，但由于被追踪异步马达转差率、机械