光纤连接器研磨机伺服控制系统设计
光纤连接器研磨机伺服控制系统设计
光纤连接器是光纤通信网络中应用最广泛的光无源器件，其核心部件是光纤插针。光纤连接器制造过程中的一道重要工序就是利用光纤连接器研磨机对陶瓷插针端面进行研磨。为了使光纤插针端面与研磨砂轮按要求接触研磨。涉及到研磨机操作台X、Y、A 3 个轴方向上的重复定位运动控制。伺服控制系统是光纤连接器研磨机的一个重要组成部分。伺服电机能将输入的电信号转变成角位移或角速度输出，具有运行稳定、无自传和快速响应等特性，在伺服控制系统中作为执行元件。ED200 伺服放大器是一种智能化的伺服电机控制器，能提供速度、位置和力矩的全数字化控制。PLC 的使用可以提高伺服控制系统的稳定性，增强系统的抗干扰能力：触摸屏的使用可以提供清晰的人机操作界面。本设计的研磨机伺服控制系统由伺服电机、ED200 伺服放大器、PLC 和触摸屏4 部分组成，将它们的优点结合起来，极大地提高了光纤连接器的研磨质量和成品率。1 伺服系统的组成结构及工作原理伺服系统是用来控制被控制对象的某种状态，使其能自动地、连续地、精确地复现输入信号变化规律的一种自动控制系统。由于光纤连接器插针的芯径很细，为了按照倒角要求研磨出较理想的端面，操作台X、Y、A 3 个轴方向的重复定位误差必须控制在一定的范围内。ED200 伺服放大器采用高响应矢量控制，具有高精度的电流检出能力，可以实现高精度、高速度和稳定进给，能很好满足系统的控制要求。光纤连接器研磨机伺服控制系统是一个闭环控制系统。图1 是其闭环伺服系统框图，系统将输出位移与设定进行比较，自动对位置环参数、速度环参数、电流环参数以及励磁参数进行调整，使目标位置与实际位置趋于一致，从而达到精确定位的目的。
伺服系统设计.
辽宁工程技术大学《电力拖动自动控制系统》课程设计 目录 1、前言 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计内容 (1) 2、伺服系统的基本组成原理及电路设计 (2) 2.1伺服系统基本原理及系统框图 (2) 2.2 伺服系统的模拟PD+数字前馈控制 (4) 2.3 伺服系统的程序 (6) 3、仿真波形图 (9) 结论 (12) 心得与体会 (13) 参考文献 (14)
1、前言 1.1设计目的 1、使学生进一步掌握电力拖动自动控制系统的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 1.2设计内容 1、分析和设计具有三环结构的伺服系统，用绘图软件（matlab）画原理图还有波形图； 2、分析并理解具有三环结构的伺服系统原理。
2、伺服系统的基本组成原理及电路设计 2.1伺服系统基本原理及系统框图 伺服系统三环的PID控制原理: 以转台伺服系统为例,其控制结构如图2-1所示,其中r为框架参考角位置输入信号, 为输出角位置信号. 图2-1 转台伺服系统框图 伺服系统执行机构为典型的直流电动驱动机构,电机输出轴直接与负载-转动轴相连,为使系统具有较好的速度和加速度性能,引入测速机信号作为系统的速度反馈,直接构成模拟式速度回路.由高精度圆感应同步器与数字变换装置构成数字式角位置伺服回路. 转台伺服系统单框的位置环,速度环和电流环框图如图2-2,图2-3和图2-4所示. 图2-2 伺服系统位置环框图 图2-3 伺服系统速度环框图
三边封制袋机系统
XINJE
三边封制袋机整体解决方案 一、项目介绍 U项目工艺介绍 三边封制袋机用于加工各种塑-塑，纸-塑等复合材料，是各种中封袋，三边封的理想制袋设备。 随着世界各个行业的髙速发展?越来越多的世界知名生产商希望通过提高整线制袋生产速度来获得更大的利润。多品种、髙品质包装袋需求的日益增强，客户对制袋机控制系统有了更高的要求，针对制袋机原有的控制系统无法达到恒张力且速度慢，工控机系统不便于维护和完成特殊工艺的制袋，信捷公司推出三边封制袋机控制系统，该控制系统采用底层集成速度控制、电子齿轮控制方式。使制袋机机貞?正达到高速恒张力，很好的满足了各种不同材料的制袋机要求。该系统结合行业特征在高温、髙湿、高腐、强电磁干扰的环境中通过了可靠性验证。 2.项目应用的产品 二、控制系统的构成 系统硬件的构成 经过实践，信捷电气以XCC系列PLC为核心系统的配置，可以帮助客户稳泄实现180 袋/分的速度。制袋机的工艺流程如下图所示：
i：主轴伺服电机 4：送料2伺服电机 2：切刀伺服电机 5：送料3伺服电机 3：送料1伺服电机 I氏尿班｝ 严也亦I e > |FF漓慈
切刀模式 1、单切模式: 2、双切模式: 各个伺服动作说明： 1、主轴伺服：启动时主轴以一个设左的速度运行（袋/分），带动横封和纵封上下运动, 由限位开光3给岀一个启动拉料信号（拉料1,拉料2,拉料3启动信号）、拉料禁止信号（一个制袋动作没有完成如果有此信号说明超速，应停机）、高位停车信号（停车时保持在高位）。现场是只有一个高位信号：伺服分三段速度，每段速度、髙度可以设左。 2、切刀伺服：拉料1结束后，切刀伺服带动切刀正转，上限位到下限位后反转，回到上限 位后停止，完成一次切刀动作。 3、送料1伺服：主轴伺服带动横封纵封上下一次给出一个启动信号，送料1伺服按照设左 的速度运行，工作方式有两种，一种是上长模式：设立长度的脉冲走完则停止, 另一种是左标模式：走完设左的脉冲数低速寻标，光电1有信号则停止。 4、送料2伺服：送料1运行时同步跟随送料1的速度和位置，在跟随中如限位开关1 有信号
外文翻译--制袋机控制系统研究
附录一 Bag-making machine control system research The bag-making machine control system is controls based on the labor machine the integration computer control system, controls machine the control software by the labor to complete the system bag process each kind of function coordination control, and substitutes the original mechanical major axis by the electronic axis, had guaranteed strictly each printing unit's synchronization, provides one kind for the bag-making machine based on the computer control integration solution. The bag-making machine is on the processed foods production line manufactures bag's processing equipment using the plastic film. Bag-making machine's control system mainly includes: The main actuation electrical machinery servocontrol, the fixed-length positioning control system, the tensity control system, the temperature control system, to feed control system and the electro-optic correct an error the control system. At present, the most bag-making machine control system's host actuation electrical machinery servocontrol and the fixed-length positioning control system is a body, namely controls take the labor machine forms a three servocontrol as the control core, but the tensity, the electro-optic correct an error, the temperature and to feed control system independence in this three servocontrol. Each system independent types of control increased the bag-making machine coordination control difficulty mutually, also reduced the entire control system's reliability, to further enhance system's automated performance, must develop the new control plan. In the system bag process, the thin film volume material launches continuously, and corrects an error through the electro-optic with the advanced gear to enter in continuously the folding formation installment. Thin film after folding formation, carries on the hauling and the localization by the fixed-length localization draw gear enters the heat-seal working procedure. Makes in the bag flow the heat-seal working procedure, is causes the laminated film heat-seal spot using the heating wire heating the heat-seal level to turn the plastic flow condition, draws support again cutting tool's
自动控制原理课程设计 速度伺服控制系统设计
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指导老师 机电工程学院 2009年12月
目录一课程设计设计目的 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参考文献
一、课程设计目的： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB实现系统的仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，要求利用根轨迹法确定测速反馈系数' k，以 t 使系统的阻尼比等于0.5，并估算校正后系统的性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改善控制系统的性能，除可选用串联校正方式外，常常采用反馈校正方式。常见的有被控量的速度，加速度反馈，执行机构的输出及其速度的反馈，以及复杂系统的中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中的一部分环节以实现校正，。从控制的观点来看，采用反馈校正不仅可以得到与串联校正同样的校正效果，而且还有许多串联校正不具备的突出优点：第一，反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构和参数；第二，在一定
条件下，反馈校正装置的特性可以完全取代被包围环节的特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统的不利影响。 该设计应用的是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（） =22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1 T s 21Ts ζ++ 试中，' ζ=ζ+ t K 2T ，表明微分负反馈不改变被包围环节的性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改善了系统的平稳性。 微分负反馈校正系统方框图
基于PLC控制的20Kg连续铸造机系统_潘美君
收稿日期：２０１２－０７－０２ 基于PLC 控制的２０Kg 连续铸造机系统 潘美君１，朱红梅１，黄嘉靖２ (1.黄河鑫业有限公司,青岛 西宁 811600;2.青海省工业职业技术学校,青岛 西宁 810020) 摘 要：为了有效控制20kg 连续铸造机的运行过程与监视,降低20kg 连续铸造机的运行故障,提高20kg 连续铸造机的生产效率的目 的;采用成熟的PLC 控制技术,运用PLC 模块化编程的方法;获得了运用成熟的PLC 能实时有效的控制20kg 连续铸造机平稳运行的结果;得到了采用PLC 自动控制系统,可有效实现控制20kg 连续铸造机平稳运行的结论。本文的创新点在于采用PLC 控制系统代替了传统的电气控制系统;采用本系统具有经济高效、稳定、维护方便、降低电能损耗等优点。 关键词：20kg 连续铸造机;Logix5000;ControlNet 中图分类号:TM571.61 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2013)01-0092-04 Control Foundry Machine System Based on PLC PAN Mei-Jun 1 , ZHU Hong-Mei 1 , HUANG Jia-jing2 (1. Huanghe Xinye Co.,Ltd., Xining 811600 China;2. Qinghai industrial School, Xining 810020 China) Abstract: In order to effectively control the operation of the casting machine with the monitoring process,to reduce operating faults and improve production efficiency of casting machine, the mature PLC control technology and modular program-ming method are adopted. The PLC automatic control system can control the casting machine running smoothly. The control system can instead of the advantage of economic efficiency, stable, easy maintenance, reduce the electric power etc. Key words: 20 kg continuous casting machine; Logix5000; controlNet １ 引言 20kg 铝锭铸造机是贵阳奥特机电有限公司在通过对同类产品的调研基础上,总结了目前国内外该产品的使用经验,并针对存在的问题,结合最新技术,本着“技术先进、高效可靠、操作维修方便”的原则开发的新一代产品。随找工业现代化进程加快,对生产过程的自动控制和信息通信提出了更高的要求[1]。工业自动化系统从单机的PLC 控制发展到多PLC 网络控制。目前,PLC 技术已经广泛应用于“过程自动化”和“制造自动化”两大领域,通过本文的介绍说明PLC 在制造自动化领域的应用。 ２ ２０Kg 连续铸造机工艺流程及控制要求 ２．１ 工艺流程 20kg 连续铸造机为一普通铝锭连续铸造的自动化生产线。金属铝水从混合炉出来,经溜槽和分配器注入水平式的铸造机上铸模而凝固成型。铸锭、冷却及堆垛等工序全部为自动化操作,堆垛后采用气动打捆机对铝锭进行打捆。生产工艺过程如图1。 ２．２ 控制要求 ２．２．１ 设有手动，半自动，自动三种工作方式 手动工作方式:用于对某一机构进行操作,并用于自动工作方式前协调各部动作;半自动工作方式:用于对铸造机、冷却输送机、堆垛机、成品输送机进行单体操 图１ 生产工艺流程图
MMC-2IIB型制袋机控制器使用说明书
宝马牌MMC-2IIB型 制袋机微机控制系统 使用说明书 目录 一、概述 二、主要性能指标 三、系统组成及工作过程 四、功能说明 五、操作步骤 六、安装与调试 中国常州
亨联光机电科技有限公司T E L：（总机）
一、概述 本公司是长期从事机电一体化微电脑控制和步进电动机驱动器等产品的研制和生产的专业公司。MMC-2IIB型制袋机微机控制系统是根据国内制袋行业对控制系统的要求，凭借本公司多年来对步进电动机运行特性的深入了解，精心研制的新一代产品。和同类产品相比具有功能强大、高速、高可靠、适应性广、运行平稳、使用方便等特点。 二、主要性能指标 ⒈供电电源 220v(AC)±10％；50HZ／60HZ；8A。 ⒉制袋速度 在进料时间充分，负载适宜的条件下，袋长小于200mm时，制袋速度大于150只/分。袋长大于500mm 时，制袋速度大于60米/分。 ⒊制袋精度 正负一个脉冲当量值。 ⒋适配范围
主要用于三边封、底封、中封、背心和热封热切制袋机等。也可用于功能要求类同的其它机械设备控制。 ⒌外形尺寸与重量 长×宽×高=220×110×100重量：1.8Kg ⒍用户参数设定范围及说明 设置状态。 ＊新设定的参数值必须按"运行"键后系统才能记忆。
⒎内部参数设定范围及说明（参见附录2） 三、系统组成及工作过程 宝马牌MMC-2IIB型制袋机微机控制系统由微电脑、数码显示、键盘、电源和两个步进电机驱动器及相应的传感开关组成。 开机上电，系统进入设置状态。假设内部参数设置为出厂值。拖料档级设为2档、批间延时设为2秒、每批只数设为100只、色料、暗动。在上述设置前提下，系统工作过程简述如下。 首先将系统进入自动测袋长功能（方法见"测袋长功能说明"），按"检/停"键测出制袋长度并使料准停于标位和料位。再按"运行"键系统进入运行状态，制袋机
伺服控制系统(设计)
第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。
1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1）精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2）稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3）快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。 4）调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5）低速大转矩。在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。 6）能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置
液压伺服控制系统的优缺点
液压伺服控制系统的优缺点 参考资料：https://www.360docs.net/doc/f317313017.html,/s/blog_71facf0001010n63.html 液压伺服控制系统，是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。近年来,随着自动控制的发展,无论是电气或液压伺服系统,在所有的工业部门中都开始得到应用,并普遍地为人们所熟知起来。由于其具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、出力大,刚性好,响应快,精度高等特点，因而在工业上获得了广泛的应用。 一、液压伺服控制系统的优点 现对液压伺服控制系统在设计和应用中体现的优缺点进行一下归纳和总结。同机电伺服系统、气动伺服系统相比较，液压伺服系统具有以下的突出特点，以致成为采用液压系统而不采用其他控制系统的主要原因： 1、重量比大 在同样功率的控制系统中，液压系统体积小，重量轻。这是因为对机电元件，例如电动机来说，由于受到激磁性材料饱和作用的限制，单位重量的设备所能输出的功率比较小。液压系统可以通过提高系统的压力来提高输出功率，这时只受到机械强度
和密封技术的限制。在典型的情况下，发电机和电动机的功率比仅为16.8W/N，而液压泵和液压马达的功率——重量比为 168W/N，是机电元件的10倍。在航空、航天技术领域应用的液压马达是675W/N。直线运动的动力装置更加悬殊。 这个特点，在许多场合下，在采用液压伺服而不采用其他伺服系统的重要原因，也是直线运动系统控制系统中多用液压系统的重要原因。例如在航空、特别是导电、飞行器的控制中液压伺服系统得到了很广泛的应用。几乎所有的中远程导弹的控制系统都是采用液压控制系统。 2、力矩惯量比大 一般回转式液压马达的力矩惯量比是同容量电动机的10倍至20倍，一般液压马达为61x10Nm/Kgm2。力矩惯量比大，意味着液压系统能够产生大的加速度，也意味着时间常数小，响应速度快，具有优良的动态性能。因为液压马达或者电动机消耗的功率一部分来克服负载，另一部分消耗在加速液压马达或者电动机本身的转子。所以一个执行元件是否能够产生所希望的加速度，能否给负载以足够的实际功率，主要受到它的力矩惯量比的限制。 这个特点也是许多场合下采用液压系统，而不是采用其他控制系统的重要原因。例如火箭炮武器的防真系统中，要求平台
陀螺转台的伺服系统设计
陀螺转台的伺服系统设计 院系自动化学院 专业自动化 班级4407202 学号200403072045 姓名杨林 指导教师张红梅 负责教师 沈阳航空工业学院 2008年6月
摘要 陀螺仪表试验转台是一种航空仪表地面现场测试的专用设备，主要由高精度转台和控制系统组成。本文主要设计了转台的控制系统。首先介绍了陀螺转台的结构及工作原理，然后基于陀螺转台的工作原理设计出转台控制系统的原理图，再根据转台控制系统的原理图，对系统的各组成环节进行建模，最后得出各环节的数学模型。经过分析得出转台控制系统共由五部分组成，分别是：比较环节、校正环节、检测环节、晶闸管整流装置和直流力矩电机。转台控制系统主要完成对角位置信号的跟踪。本次设计的主要目的是提高转台的控制精度，改善系统的动态品质。基于MATLAB/SIMULINK对系统进行仿真研究，并完成软件的调试。仿真结果表明本设计能够完成转台的角位置跟踪。 关键词：陀螺转台；控制系统；SIMULINK仿真
Abstract Gyro testing turntable is the appropriation equipment used to test the special ground aviation equipment, it is made of high accuracy turntable and the control system. The design is mainly about turntable control system. First, it introduces structure and working principle of gyro turntable, then, based on the principle gyro turntable, design a schematic of turntable control system, according to the schematic of turntable control system’s principle, set up the model of system's parts, at last, got the math modeling of each part. After analysis, turntable control system is from a total of five parts. namely: comparing links, links correction, testing links, SCR devices and DC torque motor. The turntable control system to complete the main diagonal position signal tracking. The design of the main purpose is to improve the accuracy of the control table and improve the quality of the dynamic. The system is imitated by the soft ware MATLAB/ SIMULINK and completed software debugging. The simulation results show that the designed system to complete the corner location tracking. Keywords: Gyro platform; control system; SIMULINK simulation
PACKAGE-300型步进定长控制系统 制袋机控制器 切纸机控制器说明书
Package—300B 步进定长控制系统使用说明书 目录 一、概述 二、主要性能指标 三、功能说明 附录
一、概述： 本公司专业来从事自动化技术及产品的研究、设计、制造和销售工作，利用先进的技术水平和长期的经验积累，推出新一代步进定长控制系统Package—300B。与同类产品相比，功能更强，速度更高，可靠性更好，适应性更广，使用更方便。 二、主要性能指标： 1、适配范围： 主要用于三边封、底封、中封、背心和热封热切等制袋机，也可用于其他定长位置控制设备。 2、供电电源： （AC）115V～250V，50Hz/60Hz，1A 3、制袋速度： 在进料时间充分、负载适宜的条件下，袋长小于500mm时，制袋速度大于110只/分；袋长等于1000mm时，制袋速度大于70m/分。定长不同则速度有所不同。 4、制袋精度： 正负一个脉冲当量值。 5、外型尺寸： 外型尺寸：182mm（宽）×123mm（高）×84mm（深） 安装开孔尺寸：185mm×126mm 面板尺寸：188mm×129mm 重量：750g １
三、功能说明 1．一级参数： 1.1 长度：预设当前制袋长度，设定范围0～6553.5mm。 1.2 批数：预设每批制袋数量，设定范围0～999只/批。 1.3 停机时间:一批到数的停主机时间，范围0～9.9秒。为0.0时，无论机 型都不停机。为9.9时，停机后不自动开机。 1.4 档位：1～9，步进电机爬升速度，1最快，9最慢。 1.5 限速：步进600步时，00.0—08.0KHZ；步进细分1200步或伺服时，00.0—16.0KHZ，设置的运转频率越大，步进电机运转的最高速度越快。上下搭配可以选出合适的步进电机运转速度，电机速度越慢，力距越大。 1.6点进检标:在色袋时，设置不检，在停止状态，按点进时，跟踪光电不自动跟色标；设置检，按点进时光电自动跟色标。 1.7脱标：在制彩袋时，脱标时有报警停机、几次停机两种状态。报警停机时，步进拉料定长后寻色标直至极限位置，如脱标，高位停机。几次停机时，步进拉料定长后停止拉料，到设定次数后高位停机。 1.8色标补偿:如果料比较长或色标误差较大，可以适当加大色标补偿长度，即提前而且延长寻找色标范围。 1.9机型:0—2，0为先启动主机，后送料；1为先送料，后启动主机；2为先送料，后启动主机，到整本数输出脱袋信号。 1.10密码:只有输入正确的数据按向下箭头才能进入二级参数。（初始密码为1357）2．二级参数： 2.1冲孔时间：000～250毫秒，冲孔电磁阀动作时间。 2.2冲孔延时：00～99毫秒, 冲孔电磁阀延时动作时间。 2.3直径：0～299.9mm，设置所需的胶辊当量直径。 2.4整圈步数：0～9999，设置值为360除以电机步距角。 ２
电液伺服控制系统的设计
。 电液伺服控制系统的设计与仿真 引言 电液伺服系统具有响应速度快、输出功率大、控制精确性高等突出优点，因而在航空航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到广泛应用。随着电液伺服阀的诞生，使液压伺服技术进入了电液伺服时代，其应用领域也得到广泛的扩展。随着液压系统逐渐趋于复杂和对液压系统仿真要求的不断提高，传统的利用微分方程和差分方程建模进行动态特性仿真的方法已经不能满足需要。因此，利用AMESim、Matlab／Simulink等仿真软件对电液伺服控制系统进行动态仿真，对于改进系统的设计以及提高液压系统的可靠性都具有重要意义。 1 液压系统动态特性研究概述 随着液压技术的不断发展与进步和应用领域与范围的不断扩大，系统柔性化与各种性能要求更高，采用传统的以完成执行机构预定动作循环和限于系统静态性能的系统设计远远不能满足要求。因此，现代液压系统设计研究人员对系统动态特性进行研究，了解和掌握液压系统动态工作特性与参数变化，以提高系统的响应特性、控制精度以及工作可靠性，是非常必要的。 液压系统动态特性简述 … 液压系统动态特性是其在失去原来平衡状态到达新的平衡状态过程中所表现出来的特性，原因主要是由传动与控制系统的过程变化以及外界干扰引起的。在此过程中，系统各参变量随时间变化性能的好坏，决定系统动态特性的优劣。系统动态特性主要表现为稳定性（系统中压力瞬间峰值与波动情况）以及过渡过程品质（执行、控制机构的响应品质和响应速度）问题。 液压系统动态特性的研究方法主要有传递函数分析法、模拟仿真法、实验研究法和数字仿真法等。数字仿真法是利用计算机技术研究液压系统动态特性的一种方法。先是建立液压系统动态过程的数字模型——状态方程，然后在计算机上求出系统中主要变量在动态过程的时域解。该方法适用于线性与非线性系统，可以模拟出输入函数作用下系统各参变量的变化情况，从而获得对系统动态过程直接、全面的了解，使研究人员在设计阶段就可预测液压系统动态性能，以便及时对设计结果进行验证与改进，保证系统的工作性能和可靠性，具有精确、适应性强、周期短以及费用低等优点。 仿真环境简介 基于Matlab平台的Simulink是动态系统仿真领域中著名的仿真集成环境，它在众多领域得到广泛应用。Simulink借助Matlab的计算功能，可方便地建立各种模型、改变仿真参数，有效解决了仿真技术中的问题。Simulink提供了交互的仿真环境，既可通过下拉菜单进行仿真，也可通过命令进行仿真。虽然Simulink提供了丰富的模块库，但是在Matlab／Simulink下对液压系统进行建模及仿真需要做很多简化工作，而模型的简化使得仿真结果往往出现一定的误差。AMESim (Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems)是法国IMAGINE公司开发的一套高级仿真软件。它是一个图形化的开发环境，用于工程系统的建模、仿真和动态性能分析。AMESim的特点是面向工程应用从而使其成为
测试转台伺服系统方案
测试转台伺服分系统方案 1．概述： 本伺服分系统根据转台系统技术要求，主要完成控制和驱动转台方位连续可调的运动，并能定位在任意方位角。 2．主要技术指标： 转台运动范围：0～360° 转台定位精度：≤0.2° 转台运动速度：0～5°/sec 转台运动加速度：0～5°/sec2 3．系统的主要功能 系统的工作方式有待机、手动、连续转动、遥控、外控。可完成转台的连续转动和定位，手动方式是用机箱面板上的手轮控制转台转动，外控方式是在室外用一个控制盒控制转台转动，遥控方式是其它计算机通过串口控制转台转动。 4．伺服分系统组成 伺服分系统由控制单元（ACU）、驱动单元（ADU）、轴角编码单元及安装在转台上的执行元件、测量元件和控保元件组成，如下图1所示。
图1 伺服分系统组成框图 伺服分系统可作成一个4U的全密闭机箱。机箱面板上有操作开关、方位角度显示等。 控制单元ACU是转台控制中心。它完成转台运动的各种控制，各种控制策略的实时实施。 轴角编码器单元将自整角同步机测到的转台转轴的角度转化为数字量，用于转台的位置显示和位置控制。 驱动单元（ADU）由功率放大、环路控制等组成，主要完成对转台转轴的执行电机进行驱动。 转台转轴的执行电机采用交流伺服电机，因其无电刷磨损问题，可靠性高，寿命长，免维护。 4．1 控制单元 控制单元是以单片机为基础，集控制、监视、计算、通讯于一体，对转台实现安全可靠的操控的控制器，它与终端的通讯采用串口通讯。
根据不同的工作方式，ACU产生相应的控制信号，通过驱动单元驱动转台运动，从而使转台转向指定角度。 ACU是操作人员进行操作的中心，具有丰富而简洁的显示和友好的操控界面。 ACU的主要工作方式为：待机，手动，连续转动，遥控，外控等。4．2 轴角编码器 轴角的测量元件采用自整角同步机，这种角度敏感元件较之光电码盘有更高的可靠性和高低温适应能力。 轴角编码器的核心芯片采用大规模集成专用芯片RDC。RDC主要由输入缓冲器、比例乘法器、误差比较器、相敏检波器、积分器、压控振荡器、可逆计数器、三态输出锁存器和控制逻辑等构成。RDC 转换器集成度高、精度高、能够闭环工作，直接将来自测角元件自整角同步机的被角度调制的角度信号转换成二进制数字角度值。轴角编码器与控制单元可集成在一个印制板上，如上图中的印制板就已包括轴角编码器。 4．3 驱动单元 驱动单元ADU将来自ACU的代表速度的信号转换成三相交流电压加给电动机。驱动电机选用交流伺服电动机，电机轴上带有制动器。交流伺服电动机的优点是无碳刷，无换向火花，可靠性高，寿命长。驱动单元还包括控保电路，进行故障联锁保护。 5．工作原理 伺服分系统采用交流伺服电机驱动转台的转轴。ACU输出模拟电
液压伺服控制
1液压传动系统与液压控制系统的异同： 同：液压控制技术是在液压传动技术的基础上发展起来的（介质相同、元件大部分相同、遵循的物理规律相同、融合了控制理论） 异：①目的不同（传递动力；对运动量进行精确的控制） ②组成不同（5个组成部分、开环；7个组成部分、闭环） ③设计理念不同（以静态参数设计为主；静动态结合，动为主） ④特点不同（有的缺点被放大（对污染的敏感度），有点缺点被消除（传动比）） 2液压控制系统的工作原理 3液压控制系统的组成及作用： ①输入元件：（指令元件）给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端。②反馈测量元件：测量系统的输出并转换为反馈信号。 ③比较元件：将反馈信号与输入信号进行比较，给出偏差信号。④放大转换元件（中枢元件）：将偏差信号故大、转换成液压信号(流量或压力)。⑤执行元件：产生调节动作加于控制对象上，实现调节任务。⑥控制对象：被控制的机器设备或物体，即负载。 ⑦液压能源装置：定压源 4液压控制系统的特点 具有负反馈的闭环控制系统 优：(1)液压元件的功率—重量比和力矩-惯量比大 可以组成结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好的控制系统。(2)液压动力元件快速性好，系统响应快。(3)液压控制系统抗负载的刚度大，即输出位移受负载变化的影响小，定位准确，控制精度高。 缺：(1) 液压元件，特别是精密的液压控制元件(如电液伺服阀)抗污染能力差，对工作油液的清洁度要求高。(2) 油温变化时对系统的性能有很大的影响。(3) 当液压元件的密封设计、制造相使用维护不当时．容易引起外漏，造成环境污染。(4) 液压元件制造精度要求高，成本高。(5) 液压能源的获得和远距离传输都不如电气系统方便。 22 控制系统的分类： ⑴按系统输入信号的变化规律：定值，程序，伺服（随动），比例； ⑵按被控物理量的名称：位置，速度，力； ⑶按液压动力元件的控制方式或液压控制元件的形式：节流式（阀控），容积式（变量泵控或变量马达控），阀控系统根据液压能源型式的不同可分为恒压控制系统和恒流控制系统； ⑷按信号传递的介质的形式：机械，电液，气动。 5液压放大元件的功能（液压放大元件考了定义） 也称液压放大器，是一种以机械运动控制流体动力的元件。将输入的机械信号（位移或转角）转换为液压信号（流量，压力）输出，并进行功率放大 6液压放大元件分为：滑阀，喷嘴挡板阀和射流管阀等 7滑阀 ⑴结构分类及其特点 通道数（4、3、2）工作边数（4、2、1）凸肩数（2、3、4）预开口型式（+、0、-） ⑵滑阀的P-Q 特性方程 ⑶滑阀的静态特性曲线 流量特性曲线 压力特性曲线 压力-流量特性曲线 ⑷滑阀的三个阀系数 ①流量增益：定义为 ，是流量特性曲线在某一点的切线斜率，表示负载压降一定时，阀单位输入位移所引起的负载流量变化的大小，其值越大，阀对负载流量的控制就越灵敏。直接影响系统的开环增益，对系统的稳定性，响应特性，稳态误差有直接影响。 ②流量-压力系数：定义为 ，是压力-流量曲线的切线斜率冠以负号，流量-压力系数表示阀开度一定时，负载压降所引起的负载流量变化。K 值小，阀抵抗负载变化的能力大，即阀的刚度大。直接影响阀空执行元件的阻尼比和速度刚度。 ③压力增益：定义为 ，是压力特性曲线的切线斜率，通常压力增益是指q =0时阀单位输入位移所引起的负载压力变化的大小。此值大，阀对负载压力的控制灵敏度高。表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力。 8三种液压放大元件的性能特点及适用场合比较 圆柱滑阀 双喷嘴挡板阀 射流管阀 ①工作原理：前两者流量特性，后者能量转换和守恒定理； ②输入量：阀芯位移，挡板位移，射流管摆角； ③输出量：负载流量和压力，皆为负载压力 ④运动惯量：滑阀>射流管阀>双； ⑤响应速度：双>射流管阀>滑阀； ⑥功放系数：滑阀>射流管阀>双； ⑦抗污染能力：射流管阀>双>滑阀； ⑧适用场合： 9液压动力元件的基本概念及其分类 液压动力元件(或称液压动力机构)是由液压放大元件(液压比控制元件)、液压执行元件以及负载组成。四种基本型式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。 10阀控液压缸 ⑴模型组成：比例环节，积分换节，二阶振荡环节 ⑵阀控缸动力机构主要性能参数为阀控液压缸的增益Kq/Ap 、液压固有频率 、液压阻尼比 ①动力机构的增益速度放大系数Kq/Ap ：直接影响系统的稳定性、响应速度和精度。提高增益可以提高系统的响应速度和精度，但使系统的稳定性变坏。 ②液压固有频率 表示液压动力元件的响应速度。 ③液压阻尼比表示系统的相对稳定性。 ⑶提高“阀控缸”动力机构的液压固有频率 ①提高油液的体积弹性模量 ；（可通过提高供油压力来实现）②增大液压缸活塞面积③减小总压缩容积 ，主要是减小液压缸的无效容积和连接管道的容积 ④减小折算到活塞上的总质量 ⑷提高阻尼比（因素：总流量-压力系数K ，负载的粘性阻尼洗漱B ）①设置旁通泄漏通道②采用正开口阀，正开口阀的K 值大，可以增加阻尼③增加负载的粘性阻尼 11阀控马达动力机构数学模型（化解为最简单） 12泵控马达动力机构数学模型（化解为最简单） 13三种动力机构的性能特点比较 控制元件相同，执行元件不同（阀控缸与阀控马达）时的比较：两者的动态特性完全相同（只需做变量替换，数学模型即完全一致） 控制元件不同，执行元件相同（阀控马达与泵控马达）时的比较：两者的动态特性类似（数学模型结构一致，但参数特征不同） 阀控响应速度高于泵控（80%-90%），但能量损失大（至少三分之一），效率低；泵控工作效率高，最大效益可达90%，适应于大功率，对响应速度要求不高的系统。 14电液伺服阀的组成及个部分功能 ⑴力矩马达（或力马达）即电机转换元件—把输入的电气控制信号转换为力矩或力控制液压放大器运动； ⑵液压放大器（先导级和功率级）即机液转换元件—控制液压能源流向液压执行机构的流量或压力； ⑶反馈机构（平衡机构）--将输出级（功率级）的阀芯位移，或输出流量，或输出压力以位移，力或电信号的形式反馈到第一级或第二级的输入端，也有反馈到力矩马达衔铁组件力矩马达输入端的。 15采用反馈机构是为了使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输入电气控制信号成比例的特性。由于反馈机构的存在，使伺服阀本身成为一个闭环控制系统，提高了伺服阀的控制性能。 16按反馈形式可分为： 滑阀位置反馈 负载流量反馈 负载压力反馈 17典型电液伺服阀的结构及工作原理 ⑴力矩马达 ⑵力反馈两级电液伺服阀（闭环）考了工作原理 （不能直接控制负载信号，因为反馈信号不是力，是滑阀的位移） 第一级液压放大器为双喷嘴挡板阀，由永磁动铁式力矩马达控制，第二级液压放大器为四通滑阀，阀芯位移通过反馈杆与衔铁挡板组件相连，构成滑阀位移力反馈回路。 ⑶直接反馈两级电液伺服阀（闭环）前置级是带两个固定节流孔的四通阀（双边滑阀），功率级是零开口四边滑阀，功率级阀芯也是前置级的阀套，构成直接位置反馈 ⑷弹簧对中型两极（开环）第一级是双喷嘴，第二级是滑阀，阀芯两端各有一根对中弹簧，当有控制电流输入时，对中弹簧力与喷嘴挡板阀输出的也压力相平衡，使阀芯取得一个相应的位移，输出相应流量 18电液伺服阀的性能参数（电液伺服阀考了定义）
我司液压伺服控制系统的控制原理
概述 随着国内经济的高速发展，塑料制品行业对高速，高精密注塑机的需 求量与日剧增，而液压机高速，精密成型的保证，就是一必须拥有合 理而高刚性的锁模和射胶机构，二它必须拥有强劲的动力和反应灵敏 而精确的液控系统。其中，液压伺服控制系统是使执行元件以一定的 精度自动地按照输入信号的变化规律而动作的一种自动控制系统。其 可从不同的角度加以分类，按输出的物理量分类，有位置伺服系统， 速度伺服系统，力（或压力）伺服系统等；按控制信号分类，有机液 伺服系统，电液伺服系统，气液伺服系统；按控制元件分类，有阀控 系统和泵控系统两大类。下面，我们讨论阀控伺服系统。阀控伺服系 统主要由压力传感器，位置传感器，控制器和伺服阀等构成一个闭环 的系统，按系统的需求来分别做到或按序做到速度伺服控制，位置伺 服控制和压力伺服控制。最终，达到系统的要求和重复精度。 如图，传感器与控制卡（也可集成在塑机工控电脑中），伺服阀的有 机组合，就形成了一个闭环控制系统，随着系统工作情况要求的不同，来实现不同的伺服控制。在注射过程，注射到终点前，注射速度较为 重要，则此系统以速度闭环控制为主，控制器对位置传感器高频采样，测出活塞的瞬时速度与塑机电脑要求的速度对比，再发出调整后的信 号给伺服阀。最终，使活塞的运动速度达到塑机电脑要求的速度。进 入快到射胶终点，保压和熔胶背压阶段，这时压力较为重要，则此系 统以压力闭环控制为主，装在射胶油缸两侧的压力传感器传回的信号 起主要作用，控制卡将其与塑机电脑给出的压力信号对比，来调整给 伺服阀的信号，最终，使注射腔的压力值与设定值相同。在塑机电脑
没有发出任何指令的情况下，此时位置保持就比较重要，所以，系统 这时会主要进行位置闭环的控制。同理，在锁模油缸伺服控制的情形下，也是如此按顺序控制，锁模开始，快速移模可作速度闭环控制， 模具快合上时，切换到位置控制，有快速锁模到锁模油缸活塞停止的 位置之间的转换也是可控的，最后，模具合上时，切换的压力控制。 上述只是某种工艺要求下的伺服控制逻辑，随着不同的要求，控制的 逻辑，种类也都不尽相同，但是，其控制理念，是相同的。最终的目的，都是为了精确，迅速的达到塑机电脑的指令要求和保证动作的重 复精度。 下面对伺服闭环控制系统各组成部分作简单介绍。 传感器 任何好的系统，都必须具有迅捷，准确的感知部件，只有及时，准确 的监测执行机构当前所处的状态，控制器才能主动地发出新的指令， 来调整执行机构的运动，使之接近控制电脑所要求的运动状态。因此，全方位的了解执行机构，是伺服系统的必备条件。主要由压力，位置 等传感器来共同构成准确，及时的跟踪监测系统。传感器的固有特性，包括线性，最大采样频率，抗干扰能力等都对准确，及时地感知有重 要影响。 伺服阀 伺服系统中最重要，最基本的组成部分，它起着信号转换，功率放大 及反馈等控制作用。常见的伺服阀有直动式阀（滑阀），射流管先导 级伺服比例阀喷嘴挡板阀伺服电磁阀等。下面简单介绍它们的结构原 理及特点。 *直动式阀 将一与所期望的阀芯位移成正比的电信号输入阀内放大电路，此信号 将转换成一个脉宽调制电流作用在线性马达上，力马达产生推力推动 阀芯产生一定的位移。同时激励器激励阀芯位移传感器产生一个与阀 芯实际位移成正比的电信号，解调后的阀芯位移信号与输入指令信号 进行比较，比较后得到的偏差信号将改变输入至力马达的电流大小； 直到阀芯位移达到所需值。阀芯位移的偏差信号为零。最后得到的阀