Sistem primjene linearnog motora nije samo linearni motor s dobrim performansama, već i upravljački sistem koji može postići tehničke i ekonomske zahtjeve u sigurnim i pouzdanim uvjetima. Sa razvojem tehnologije automatskog upravljanja i mikroračunarske tehnologije, sve je više metoda upravljanja linearnim motorom. Istraživanje tehnologije upravljanja linearnim motorom može se podijeliti u tri aspekta: jedan je tradicionalna tehnologija upravljanja, dva je moderna tehnologija upravljanja, tri je tehnologija inteligentne kontrole.
Tradicionalne tehnike upravljanja, kao što su PID kontrola povratne sprege i kontrola razdvajanja, široko se koriste u AC servo sistemu. PID kontrola sadrži informacije o prošlosti, sadašnjosti i budućnosti u procesu dinamičkog upravljanja, a konfiguracija je gotovo optimalna, ima jaku robusnost, predstavlja najosnovniji način upravljanja u AC servo motor pogonskom sistemu. Kako bi se poboljšao učinak kontrole, često se koriste kontrola razdvajanja i vektorska kontrola.
Tehnologija i primjena upravljanja linearnim motorom
Fotografija: Zhongweixing QXL proizvodi s direktnim pogonom
Tradicionalna tehnologija upravljanja je jednostavna i efikasna kada je objektni model fiksan, nepromijenjen i linearan, a uvjeti rada i radno okruženje fiksirani. Ali u slučajevima visokih performansi sa mikro fidovima visoke preciznosti, moramo razmotriti promjenu strukture objekta i parametara. Sve vrste nelinearnih uticaja, promena radnog okruženja i uticaja okoline i drugih vremenskih varijacija i faktora nesigurnosti, kako bi se postigao zadovoljavajući efekat kontrole. Stoga je moderna upravljačka tehnologija privukla veliku pažnju u istraživanju upravljanja linearnim servo motorima. Uobičajene metode upravljanja uključuju adaptivnu kontrolu, kontrolu varijabilne strukture kliznog režima, robusnu kontrolu i inteligentnu kontrolu.
Posljednjih godina u upravljanje linearnim motornim pogonom uvedene su upravljanje fuzzy logikom, upravljanje neuronskom mrežom i druge inteligentne metode upravljanja. Trenutno se kombinuju fuzzy logika, neuronska mreža, PID, H∞ kontrola i druge postojeće zrele metode upravljanja, uče jedna od druge, kako bi se postigle bolje performanse upravljanja.
Primjena tehnologije upravljanja pogonom linearnog motora je sljedeća:
CNC sistem za okretanje klipova
U sistemu dovoda alatnih mašina, najveća razlika između linearnog motornog pogona i originalnog pogona rotacionog motora je poništavanje veze mehaničkog prenosa od motora do radnog stola (povlačenje ploča), dužina lanca prenosa dovoda mašine alatke je skraćena na nulu, pa se ovaj način prijenosa naziva i "nulti prijenos". Upravo zbog ovog "nulte transmisije" način rada, donosi originalni rotacioni motorni pogon ne može dostići indeks performansi i prednosti. Prvo, brzi odgovor. Budući da su neki dijelovi mehaničkog prijenosa s velikom konstantom vremena odziva (kao što je vodeći vijak, itd.) direktno eliminirani u sistemu, performanse dinamičkog odziva cijelog kontrolnog sistema zatvorene petlje su znatno poboljšane, a odziv je izuzetno osjetljiv i brz . Drugo, visoka preciznost. Sistem linearnog pogona poništava zazor u prijenosu i grešku uzrokovanu mehaničkim mehanizmom kao što je vodeći vijak i smanjuje grešku praćenja uzrokovanu kašnjenjem prijenosnog sistema tokom interpolacijskog kretanja. Preciznost pozicioniranja alatne mašine može se znatno poboljšati linearnom detekcijom položaja i kontrolom povratnih informacija. Mehanizam linearnog kretanja pomoću linearnog motora uspješno je primijenjen u CNC tokarstvu i brušenju radnog predmeta sa posebnim presjekom zbog brzog odziva i visoke preciznosti. Ciljajući na dijelove nekružnog presjeka s najvećim učinkom, Centar za istraživanje nekružnog rezanja Nacionalnog univerziteta odbrambene tehnologije razvio je visokofrekventnu NC jedinicu za napajanje i veliki hod baziranu na linearnom motoru. Kada se koristi za CNC klipne strojeve, veličina stola je 600 mm×320 mm, hod je 100 mm, maksimalni potisak je 160 N, a maksimalno ubrzanje može doseći 13 g. Budući da su jedinica linearnog motora i stol fiksirani zajedno, može se usvojiti samo upravljanje u zatvorenom krugu.
Dijagram upravljačkog sistema ove jedinice prikazan je na slici.
Ovo je sistem dvostruke zatvorene petlje, pri čemu je unutrašnja petlja petlja brzine, a vanjska petlja petlja položaja. Kao element za detekciju položaja koristi se ravnalo visoke preciznosti. Tačnost pozicioniranja zavisi od rezolucije rešetke, a mehanička greška sistema može se eliminisati povratnom spregom da bi se postigla veća tačnost.
Otvoreni CNC sistem sa linearnim motorom
NC sistem se sastoji od računara i otvorenog programabilnog kontrolera kretanja. Kao platforma se koristi opšti mikroračunar i Windows operativni sistem. Kontroler pokreta u obliku standardnog plug-ina na PC-u se koristi kao upravljačko jezgro za realizaciju otvaranja NC sistema. Ukupna shema dizajna otvorenog CNC sistema baziranog na linearnom motoru prikazana je na slici 3.
Sistem usvaja šemu umetanja PCI-8132 kartice za kontrolu kretanja u slot za proširenje računara, koji se sastoji od računara, kartice za kontrolu kretanja, servo drajvera, linearnog motora, CNC radnog stola i tako dalje. Među njima, CNC radni sto se pokreće linearnim motorom, servo upravljanje i logičku kontrolu mašine kompletira kontroler pokreta, kontroler pokreta je programabilan, na način interpretacije potprograma pokreta i izvršavanja CNC programa (G kod, itd. ., podržava proširenje korisnika). PCI-8132 je 2-kartica za kontrolu kretanja osi sa PCI interfejsom. Može generirati visokofrekventni impuls za pogon koračnog motora i servo motora, kontrolirati kretanje motora dvije ose i ostvariti linearnu i kružnu interpolaciju. U CNC obradi, pruža se povratna informacija o položaju. PCI sabirnica je postepeno zamijenila ISA sabirnicu u današnjoj industrijskoj tehnologiji upravljanja, postajući glavna forma sabirnice, ima puno prednosti, kao što je Plug and Play (Plug and Play), dijeljenje prekida, pružajući korisnicima veliku pogodnost, trenutno je najnaprednija , najčešća magistrala na računaru.