2013 大功率全电动折弯机伺服同步控制系统研究与设计 (LinuxCNC EtherCAT)
一种全电伺服数控折弯机的创新设计
２ ０ １ ４年 １ ２月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥ Ｒｌ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴＩ ＯＮ
ＮＯ ．６ Ｄｅ ｃ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ － ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ — ０ １ ０ ７ － ０ ３
连 杆机 构 的 、 具 有挠 度 自适 应 补 偿 功 能 的机 械 式 全 电
伺 服数 控折 弯机 。该折 弯 机与 现有技 术相 比具 有结 构
简单 、 节能环 保 、 易 于制 造 、 精度高 、 速度快、 柔 性 好 等 诸 多优 点 ， 极 具 实用价 值 和产业 化前景 。 ２ 折 弯机 结构 设计
图 １ 折 弩 机 挠 度 引 起 的 零 件 精 度 恶 化 的 示 意 图
目前 ， 国 内外折 弯机 挠度 补偿 主要 采取 几何 补偿 、 液 压补 偿 和机械 补 偿 ３种 方 法［ ３ “ ］ 。几 何 补 偿 是 指 首 先通 过 理论 计算 或者 实验 测 定在 特 定 载荷 （ 比如 ５ Ｏ ％ 公称 折 弯力 ） 下 滑块 和 工 作 台 上 既定 插 值 点 的 弹 性 变
１ 问题 的提 出 数 控折 弯机 是金 属 板 材 加 工 的 基础 装 备 ， 折 弯工
件时， 在 折 弯载荷 的作 用下 ， 折 弯 机 会 产 生 挠 曲变 形 ， 其 中滑块 的中 间部位 会 产 生 向 上 凹进 的 弹性 变 形 ， 同
时工 作 台 中间部 位产 生 向下 凹进 的弹性 变形 。折 弯机 挠度 变形 会导 致 折 弯件 成 型角 度 精 度 的恶 化 ， 如图 １ 所示 ， 表 现为板 材 中间的折 弯 角度 ａ ＞ 板 材 两边 的折 弯角 度 。
开题报告(永磁同步伺服电机控制系统设计与实现)
本科毕业设计开题报告题目：基于嵌入式系统的永磁同步伺服电机控制系统设计与实现作者姓名指导教师所在院系信息工程学院专业班级电气0702完成日期2011.03基于嵌入式系统的永磁同步伺服电机控制系统设计与实现1.课题研究的目的和意义研制高性能的永磁同步电动机伺服系统是机电工作者所面临的一项重要任务。
伺服技术是机电一体化技术的重要组成部分，它广泛地应用于数控机床[1]、工业机器人[2]等工厂自动化设备中。
随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对电伺服系统的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。
因此，研究并制造高性能、高可靠性的电伺服系统有着十分重要的现实意义[3]。
2.本课题国内外的研究历史和现状最早对永磁同步电机的研究主要集中在固定频率供电的永磁同步电机运行特性方面，尤其是对稳态特性和直接起动性能方面的研究。
从80年代开始，国外开始对逆变器供电的永磁同步电动机进行研究。
逆变器供电的永磁同步电机[5]与直接起动的永磁同步电机的结构基本相同，但在大多数情况下无阻尼绕组。
无阻尼绕组可以防止永磁材料温度上升，使电机力矩惯量比上升，电机脉动力矩降低等优点。
在逆变器供电情况下，永磁同步电机的原有特性将会受到影响，其稳态特性和暂态特性与恒定频率下的永磁同步电机相比有不同的特点G．R.Slemon等人针对调速系统快速动态性能和高效率的要求，提出了现代永磁同步电机的设计方法，设计出了高效率、高力矩惯量比、高能量密度的永磁同步电动机，使永磁同步电动机伺服驱动性能得到了提高。
D．Nuanin等研制了一种永磁同步电动机矢量控制[4]系统，采用16位单片机8097作为控制器，实现高精度、高动态响应的全数字控制。
永磁同步电动机矢量控制系统转速控制器大多采用比例积分(N)控制。
N控制器具有结构简单、性能良好，对被控制对象参数变化不敏感等优点。
自适应控制技术能够改善控制对象和运行条件发生变化时控制系统的性能。
N．Matsui，J．H．1ang等人将自适应控制技术应用于永磁同步电动机调速系统。
数控折弯机伺服应用实例
数控折弯机伺服系统应用实例伺服数控产品处李文建本文通过应用实例，具体介绍了数控折弯机伺服系统的功能需求、系统操作界面规划、I/O规划和接线以及故障排除的方法。
折弯机外观及功能需求折弯机具有寻原点、点动模式、单次模式、连续模式、后挡料定长、编程模式、参数设定、自动辅退等多项功能。
系统硬体组成：TNC A3数控系统1套，750W AC交流伺服驱动器及伺服电机2套，编码器1只。
系统操作界面规划一、开机画面及操作画面系统在上电后，显示开机画面，三秒后进入操作画面。
操作画面主要分为以下几个功能区块标题条:显示控制系统名称；当前模式:显示系统当前处于哪种模式；数据显示及设定区:显示系统数据，光标所在位置的数据可通过数字键盘区进行修改。
光标所在位置可通过光标键进行移动。
状态信息显示区:用于显示挡料极限、伺服Servo ON状态、滑块电机上下点动状态、油泵的开关状态等信息。
输入及报警信息显示区:显示当前数字按键的信息，当完成数字信息的键入后，按In Put键，系统会将此区内的数字搬移到光标所在位置，并在系统下次调用该数据时生效。
当系统出现报警信息时，也将在此区域内显示。
可按Reset键消除报警信息。
程序状态显示:用于显示系统是否处于运行状态。
功能键提示区:用于显示当前状态下各功能键的功能，反白显示表示处于该种状态。
二、点动模式系统的默认画面为点动模式画面，当系统处于单次模式连续模式以外的任何画面，按Reset键后，系统均放回到此画面。
当系统在程序执行过程中发生过行程等报警情况时也会返回次画面。
寻原点动作:点击原点下面的功能键，后挡料向后找寻原点（参看图2-5），遇机械原点开关后停止，此为机械原点，原点之功能键提示反白，表示回原点完毕，在此之前任何操作将视为无效。
因此，每次开机后，必须运行回原点之动作，方能确保后挡料定位准确。
油泵开关:点击油泵下面的功能键，可实现油泵电机的起停。
表示油泵已经启动，状态信息显示区也将有相应显示。
伺服泵控系统在折弯机上的应用
伺服泵控系统在折弯机上的应用1.引言介绍伺服泵控系统概念及其在折弯机上的应用价值，并对本文研究内容进行概述。
2.伺服泵控系统的概述2.1 伺服泵控系统的定义和基本组成元素2.2 伺服泵控系统的工作原理和分类3.折弯机的工作原理和现状3.1 折弯机的定义和工作流程3.2 折弯机的性能参数和技术发展现状4.伺服泵控系统在折弯机上的应用4.1 传统液压控制系统问题分析4.2 基于伺服泵控系统的折弯机控制系统设计4.3 实验验证和性能测试5.结论通过对伺服泵控折弯机系统的研究和实验验证，得到了正确的应用方法和相关技术参数，最终证明了伺服泵控折弯机系统的可行性和优越性，并针对研究过程中存在的问题提出了相关的解决方案和建议。
1.引言随着科技的发展，自动化设备在制造业中的应用越来越广泛。
折弯机作为重要的自动化设备，已经成为现代工业生产中不可或缺的重要设备。
伺服泵控系统作为新型的液压动力源，具有高效、节能、精准的特点，可以改善液压控制系统的性能，提高折弯机的运行效率和生产质量。
本文主要介绍伺服泵控系统的概念及其在折弯机上的应用。
2.伺服泵控系统的概述2.1 伺服泵控系统的定义和基本组成元素伺服泵控系统是一种将液压泵与电机配合使用的动力系统，通过控制电机的转速来达到对液压泵输出压力的精准控制。
伺服泵控系统中主要包括电机、伺服电器、液压泵、压力传感器、流量控制阀、自适应控制器等组成元素。
其中，电机是伺服泵控系统的动力源，可以控制输出扭矩和转速；伺服电器负责接收信号并将其转化为电接口信号，从而使电机可以精确地控制液压泵输出的压力；液压泵是伺服泵控系统的核心部件，它可以将机械能转化为液压能，用来驱动液压执行机构或供应液压功率；压力传感器可以实时检测系统输出压力，流量控制阀可通过调节流量大小以实现对输出压力的控制；自适应控制器则可以通过不断调整液压泵的输出速度，以适应不同工况下的需求。
2.2 伺服泵控系统的工作原理和分类伺服泵控系统的工作原理是将电机转速信号通过伺服电器转换为液压泵的输出压力控制信号，从而改变液压泵的输出流量来控制液压执行机构的工作。
大功率双三相永磁同步电机驱动系统研究
大功率双三相永磁同步电机驱动系统探究摘要：随着工业化和现代化的进步，电机作为电力传动的核心设备，已经成为制造业的重要组成部分。
因此，高效、可靠、节能的电机驱动系统越来越受到人们的关注。
永磁同步电机作为一种新型的高性能电机，因其高效、小体积、重量轻、动态响应快等优点，已成为电动车、机床、通讯、家电等领域的首选电机。
本文通过分析高功率双三相永磁同步电机特性和控制策略，设计了一种高性能驱动系统。
通过先进的控制策略和电路拓扑，驱动系统具有高精度、低谐波、矢量控制等特性。
仿真和试验结果表明，本文所设计的驱动系统能够实现高效、稳定的双三相永磁同步电机的驱动控制，具有较好的性能和可靠性。
关键词：双三相永磁同步电机；驱动系统；控制策略；电路拓扑；仿真与试验1.引言双三相永磁同步电机是一种新型的高性能电机，在电机驱动系统中具有广泛的应用前景。
与传统的异步电机相比，永磁同步电机具有高效、小体积、重量轻、动态响应快等优点，使得其在电动车、机床、通讯、家电等领域的应用越来越广泛。
为了更好地满足工业化和现代化的需求，高效、可靠、节能的双三相永磁同步电机驱动系统的探究和应用越来越受到人们的重视。
2.双三相永磁同步电机特性分析双三相永磁同步电机具有多种特性，如高效、小体积、重量轻、动态响应快等。
其中，高效是永磁同步电机的一大优点。
永磁同步电机具有较高的功率密度和轴向长度比，可以实现高转矩输出。
同时，由于永磁同步电机是一种同步电机，故具有较高的转速稳定性和转矩稳定性。
在电机的控制策略上，永磁同步电机接受矢量控制，可实现精确的转速和转矩控制。
总之，永磁同步电机的特性对电机的高效、稳定和可靠性提出了更高的要求。
3.驱动系统设计为了满足双三相永磁同步电机高效、稳定和可靠的控制需求，本文设计了一种高性能驱动系统。
该驱动系统接受了复合型控制策略和电路拓扑，包括功率器件、控制器、传感器和电源等多个方面。
在驱动系统中，我们接受了先进的复合型控制策略，包括基于矢量控制的双闭环控制、产生小谐波的PWM控制、空间电压矢量调制控制等。
双直流伺服电机同步协调控制方法研究
Value Engineering•111 •双直流伺服电机同步协调控制方法研究Research on Synchronization and Coordination Control of Dual DC Servo Motor李金鹏L I Jin-p e n g(吉林省民航机场集团公司机务工程部，长舂130039)(Jilin Civil Aviation Airport Group Engineering Ser^^ices Department, Changchun 130039 ? China )摘要：随着工业的发展，越来越多的场合应用到多电机传动系统，包括军事，航空以及印刷和纺织等工业领域。
为了提高多电机 传动系统的动态和稳态性能，以及满足一些特定系统对多电机精确同步的要求，多电机同步控制方法的研究变得越来越重要。
例如一 个高精度的多电机同步控制系统可以应用到航空器的对接和智能化雷达群的协调控制。
A bstract: With the development of industr^^, the multi-m otor drive system is widely used in more and more areas including militar^^, aviation and printing and textile industries. In order to improve the dynamic and steady-state perfor^nance of multi-motor drive system and to meet the requirements on its precise synchronization in some specific system, it is important to research the m ulti-m otor synchronous control system. For example, a high-precision multi-motor synchronous control system can be applied to the coordination of aircraft docking and intelligent radar group.关键词：控制；直流；同步Key w ords: control； DC； synchronization中图分类号:TM921.5 文献标识码:A1控制结构1.1并行控制双直流伺服电机并行控制是一种典型的非耦合控制，这种控制算法在同步精度要求不高的很多领域中得到了 广泛的应用，以两台电机组成的系统为例，在并行控制下，两台电机分别跟踪用户给定值，相当于一个开环系统，系统结构如图1。
多轴电伺服同步折弯机[实用新型专利]
![多轴电伺服同步折弯机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8fa14c164a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311f5.png)
(10)授权公告号 CN 201493357 U(45)授权公告日 2010.06.02C N 201493357 U*CN201493357U*(21)申请号 200920233910.9(22)申请日 2009.07.28B21D 5/00(2006.01)(73)专利权人江苏金方圆数控机床有限公司地址225127 江苏省扬州市邗江工业园银柏路19号(72)发明人宣晓明 胡耀家 徐林(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司 32102代理人沈良菊(54)实用新型名称多轴电伺服同步折弯机(57)摘要本实用新型公开了数控机床领域内的多轴电伺服同步折弯机，包括机身，机身上设有滑块，滑块在其长度方向上开设有至少三个凹口，滑块上部设有孔接通凹口，所述凹口内设有锁紧螺母；机身上部与凹口数目一一对应设有伺服电机，伺服电机经同步带和同步带轮与安装在滑块上的滚珠丝杠传动连接，滚珠丝杠下端装有双头螺栓，双头螺栓穿过所述孔与锁紧螺母相啮合。
该装置工作时，通过伺服电机定量驱动滚珠丝杠转动，通过双头螺栓、锁紧螺母等来带动滑块上下运动，更加精确，解决了滑块在折弯过程中变形对折弯件质量的影响，提高了板料的折弯精度；其克服了传统数控液压板料折弯机的弊端。
该装置可安全应用于各种板料的折弯加工。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页权 利 要 求 书CN 201493357 U1/1页1.多轴电伺服同步折弯机，包括机身，机身上设有滑块，其特征在于：滑块在其长度方向上开设有至少三个凹口，滑块上部设有孔接通凹口，所述凹口内设有锁紧螺母；机身上部与凹口数目一一对应设有伺服电机，伺服电机经同步带和同步带轮与安装在滑块上的滚珠丝杠传动连接，滚珠丝杠下端装有双头螺栓，双头螺栓穿过所述孔与锁紧螺母相啮合。
2.根据权利要求1所属的多轴电伺服同步折弯机，其特征在于：与各滚珠丝杠位置相对应设有光栅尺，光栅尺实时地将滑块的位置信息传送给数控系统，由数控系统控制伺服电机运转，形成闭环控制。
《超快激光数控机床中电气系统协同控制的研究与实现》
《超快激光数控机床中电气系统协同控制的研究与实现》一、引言随着现代制造业的快速发展，超快激光数控机床在精密加工领域的应用越来越广泛。
而电气系统作为超快激光数控机床的核心组成部分，其协同控制技术对于提高机床的加工精度、效率及稳定性具有重要意义。
本文将针对超快激光数控机床中电气系统协同控制技术的研究与实现进行详细阐述。
二、超快激光数控机床概述超快激光数控机床是一种集成了高精度、高速度、高效率的加工设备，广泛应用于汽车、航空、电子等领域。
其核心部件包括激光器、数控系统、机床本体及电气系统等。
其中，电气系统作为整个机床的“神经网络”，负责控制各个部件的协同工作，实现精密加工。
三、电气系统协同控制技术的研究（一）研究背景与意义随着精密加工技术的发展，对电气系统的协同控制要求也越来越高。
传统的手动控制系统已经无法满足高精度、高效率的加工需求。
因此，研究电气系统的协同控制技术，提高其自动化程度和稳定性，对于提高超快激光数控机床的加工性能具有重要意义。
（二）研究内容与方法1. 控制系统架构设计：根据超快激光数控机床的加工需求，设计合理的控制系统架构，包括主控制器、伺服驱动器、传感器等部件的布局和连接方式。
2. 协同控制算法研究：针对电气系统的协同控制需求，研究合适的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，以提高系统的稳定性和响应速度。
3. 实时监控与故障诊断：通过传感器实时监测电气系统的运行状态，实现实时监控和故障诊断功能，提高系统的可靠性。
四、电气系统协同控制的实现（一）硬件实现根据控制系统架构设计，选择合适的硬件设备，如主控制器、伺服驱动器、传感器等，并进行合理的布局和连接。
同时，为了保证系统的稳定性和可靠性，还需要进行硬件冗余设计和防护措施。
（二）软件实现根据协同控制算法研究，编写合适的控制程序，实现电气系统的协同控制。
同时，还需要开发用户界面，方便操作人员进行控制和监控。
五、实验结果与分析通过实验验证电气系统协同控制技术的有效性和稳定性。