CNC-työstökeskus CNC-työstökoneiden tarvikkeet: ratkaisuja servomoottorien melulle
Kohina määritellään yleensä signaalin hyödyttömiksi komponenteiksi, ja se on kaikkialla. CNC-työstökoneissa ja niitä ympäröivässä ympäristössä meluhäiriöt ovat väistämättömiä, mukaan lukien lämpötilan muutosten aiheuttama ajautuminen ja erilaiset sähköiset häiriösignaalit. Erilaiset häiriösignaalit heikentävät väistämättä servojärjestelmien seurantatarkkuutta. CNC-työstökoneiden ohjauskaapissa käytetään yleensä maadoitustekniikkaa, suojaustekniikkaa ja eristystekniikkaa eliminoimaan häiriösignaalien vaikutus.
Häiriötarkkailijoiden suunnittelu eri häiriösignaaleille ja niiden kompensointi servoohjausjärjestelmissä on tapa vähentää häiriöiden vaikutusta ja parantaa järjestelmän kestävyyttä. Monet tutkijat kotimaassa ja ulkomailla ovat tutkineet häiriösignaalien kompensointimenetelmiä servoohjauksessa. KIM et ai. suunnitteli sumean häiriön tarkkailijan monituloisten monilähtöjärjestelmien takaisinkytkennän seurantaan ja käytti sumea häiriöhavaintoa kestomagneettisynkronimoottoreiden nopeuden säätöön
RYOO et ai. suunnitteli vankan häiriöhavainnon ja suoritti kokeita radan seurannan ohjaamisesta optisissa levyasemajärjestelmissä; LU et ai. opiskeli häiriösignaalien tarkkailijoita liukuvan tilan toistuvan ohjausteorian avulla; Dong Mingxiao ja muut yhdistivät sekaherkkyyden suunnittelumenetelmän suunnitellakseen H ∞ - vankan ohjaimen CNC-työstökoneservolle.
Artikkelissa analysoidaan meluhäiriöiden vaikutusta servojärjestelmien seurantatarkkuuteen ja ehdotetaan ohjausmenetelmää meluhäiriösignaalien tarkkailuun ja kompensoimiseen: havaitsemalla servoohjaimeen kohdistuva jännite ja servomoottorin pyörimiskulmasiirtymä, meluhäiriö. havaitaan, ja häiriökompensoinnin määrä lisätään asentoohjaimen lähtöön kompensoinnin saavuttamiseksi. Simulaatiokokeet suoritettiin tyypillisillä sahanhammaskohinahäiriösignaaleilla.
Numeerisen ohjauksen servojärjestelmän malli ja sähköiset häiriövaikutukset
Lohkokaavio puolisuljetun silmukan syöttöservojärjestelmästä, jossa on meluhäiriö. Interpolaattorin asemakomentosignaali on asetettu arvoon X (s), ja servomoottorin kulmasiirtymän lähtösignaali on asetettu Y (s). Asennonsäätösilmukka on asetettu ottamaan käyttöön suhteellinen ohjaus, ja siirtotoiminto on kohinahäiriösignaali. Häiriösignaalin synnyttämä vakaan tilan virhe liittyy itse häiriösignaaliin sekä syöttöservojärjestelmän N (s) toimintapistettä edeltävään osaan.
Meluhäiriöiden havainnointi- ja kompensointimenetelmät
Syöttöservojärjestelmään on lisätty meluhäiriön havainnointi- ja kompensointilinkki. Kuten kuvasta 2 näkyy, havaitsemalla servoohjaimeen syötetty jännitesignaali ja servomoottorin kulmasiirtymä havaitaan häiriösignaali N (s) ja häiriön kompensointimäärä lisätään asentoohjaimen lähtöön. saada korvausta.
Yhtälöistä (3) - (5) voidaan saada järjestelmän suljetun silmukan siirtofunktio G(s), johon on lisätty kohinahäiriö ja havainto sekä kompensaattori, mikä on täysin yhdenmukainen yhtälön (2) kanssa. Tämä osoittaa, että kuvan 2 havainnointi- ja kompensointimenetelmä meluhäiriöille voi kompensoida häiriön vaikutusta ja parantaa järjestelmän häiriönestokykyä.
Meluhäiriöiden havainnointi- ja kompensointimenetelmien simulointi
Asennonsäädin ottaa käyttöön PID-säädön, jonka suhteellinen kerroin on 8,1, integraalikerroin 0.002 ja differentiaalikerroin 0,032. Kun suoritat havaintokompensaatiosimulaatiotutkimusta kohinahäiriöistä, aseta paikannuskomennon tulosignaaliksi 2sin (0,4 π t); Kohinahäiriö on sahahammasaaltosignaali, jonka amplitudi on 0,5 ja jakso 2 sekuntia.
Kun häiriösignaaleja ei oteta huomioon, servosyöttöjärjestelmän seurantavirhe näkyy kuvassa 4, ja järjestelmän seurantavirhe on ± 0.006 mm ; Kun kohinahäiriösignaalit lisätään ilman häiriön havainnointia ja kompensointia, seurantavirhe on esitetty kuvassa 5, ja järjestelmän seurantavirhe on alueella ± 0,02 mm; Artikkelissa mainitun häiriöhavainto- ja kompensointimenetelmän käytön jälkeen seurantavirhe on esitetty kuvassa 6 ja järjestelmän seurantavirhe on ± 0,007 mm. Vertailu osoittaa, että tutkituilla häiriöhavainto- ja kompensointimenetelmillä voidaan tehokkaasti parantaa servosyöttöjärjestelmän häiriönestokykyä.
Johtopäätös
Melusignaaleja on kaikkialla, ja CNC-työstökoneiden servojärjestelmän ajurin rajapinnassa meluhäiriöitä ovat lämpötilan muutosten aiheuttama ajautuminen ja erilaiset sähköiset häiriösignaalit. Erilaiset häiriösignaalit heikentävät väistämättä servojärjestelmien seurantatarkkuutta. Artikkelissa on suunniteltu menetelmä meluhäiriöiden havainnoimiseksi ja kompensoimiseksi ei laitteiston vaan ohjelmiston kompensoinnin näkökulmasta: havaitsemalla servoajuriin kohdistuva jännite ja servomoottorin pyörimiskulmasiirtymä, melu syntyy. häiriö havaitaan, ja häiriökompensoinnin määrä lisätään asentoohjaimen lähtöön kompensoinnin saavuttamiseksi. Tyypillisten saha-aaltohäiriösignaalien simulointi osoittaa, että ehdotettu havainto- ja kompensointimenetelmä voi tehokkaasti parantaa seurantatarkkuutta ja parantaa järjestelmän häiriönestokykyä. Tämä menetelmä on hyödyllinen lisä laitteiston häiriöntorjuntateknologiaan.