曲柄伺服压力机数字化仿真系统开发及应用

为了在减少人力物力的同时给设计和优化曲柄伺服压力机的机电一体化系统组成提供方案及可行性参考,采用Simulink语言开发了曲柄伺服压力机的数字化集成仿真系统,并基于该仿真系统进行了虚拟制造的应用分析。集成仿真系统由运动控制、大功率电驱动、机械传动机构三部分组成。运动控制部分设计了恒速、变速驱动的工作模式;电驱动部分引入基于电子飞轮的永磁交流伺服系统和电机组合,其中永磁交流伺服系统采用速度外环、电流内环两环控制结构的矢量控制策略,引入变参数积分分离的PI调节器;机械传动机构采用曲柄连杆机构。分析结果表明,在同一冲压速度下,伺服压力机的加工效率采用变速驱动工作模式会比恒速驱动模式高,且在一个工作周期内采用变速驱动时驱动系统更加节能,从而为进一步提高曲柄伺服压力机的制造效率提供了依据。

基于CPLD的大功率高精度伺服系统位置信息实时采集系统设计与实现

阐述了旋转变压器的工作原理,设计了两套位置信息采集方案。一种方案在CPLD、DSP、解码芯片之间采用独立总线的方式连接,实时地更新位置信息;另一种方案则是在CPLD、DSP、解码芯片之间采用共用总线的方式,只在需要时读取位置信息。给出了两种方案的硬件平台、设计思路和软件流程图,在原理上对其进行了相应的分析,并基于此进行了位置信息读取的试验测试。根据试验测试结果得知,两种方案都能准确读取位置信息,精度较高,较适合大功率高精度驱动的场合应用,且共用总线方案相比独立总线方案响应速度更快。

基于CAN总线的多轴位置伺服联动系统设计与性能分析

针对国内大部分数控装备多轴联动时采用脉冲或模拟量接口方式存在的一系列问题,提出了一种基于CANopen运动控制协议DSP 402的多轴联动伺服系统控制方案,阐述了DSP 402的通信控制原理和方法。设计了位置联动几种控制模式,包括单轴位置控制,双轴位置联动控制和双轴位置同步控制。以双轴联动伺服系统为对象搭建了测试平台,并进行了位置联动模式下的性能测试和分析。结果显示,双轴控制性能良好,证明了方案的可行性,可以为多轴位置联动的工业场合提供设计参考。

基于CPLD的高响应高精度伺服系统位置信息实时采集系统设计与实现

阐述了绝对式光电编码器的工作原理,设计了一套基于17 bit串行编码器的位置检测方案,给出了串行编码器位置检测方式的硬件框图。按照功能将CPLD代码分成4个模块,并对各个模块的设计原理进行了详细的阐述。搭建了试验平台进行了位置读取的试验测试。由试验结果知,此方案能很好地读取位置信息,且精度很高,适用于高响应高精度的伺服系统。

永磁同步电机无电流传感器控制系统运行性能分析

针对传统的表面式永磁同步电机伺服系统为了获得较高性能,一般采用一个物理的电流传感器和相应的调理电路来采集并反馈电机的相并电流形成一个闭环控制系统,而存在"成本较高、不适合价格敏感性行业应用"的特点,提出了一种基于算法重构的相电流估算方法,并给出了估算方法的原理;引入了空间矢量调制算法,并在此基础上建立了无电流传感器的永磁同步电机速度伺服系统方案;建立了系统各组成部分的仿真模型,并进行了不同运行情况下系统稳态性能和动态性能的分析。研究结果表明,基于相电流重构的无电流传感器控制系统的调速性能总体较为出色,相电流重构算法的电流估算精度较高,高速过程的估算性能会比低速过程好很多,该调速系统较适合应用于中高速运行场合。