数控机床用多步进电机伺服系统控制

针对两相混合式步进电机低频转矩脉动和高频失步的问题,同时为了研究多电机间协调控制,结合大脑情感模型与插补理论提出了一种多电机伺服控制方法。依据混合式步进电机存在参数非线性以及轴向、径向磁场强耦合的特点,采用不依赖被控对象模型的大脑情感学习控制算法。通过分析两相混合式步进电机的磁网络模型,得到了反电动与转子转速的关系,为控制系统提供速度反馈。运用自适应插补算法,使得多电机间协调运动从而减小轮廓误差。通过分析实验结果,表明运用大脑情感学习控制算法能够克服两相混合式步进电机时变的参数带来的影响,有效提高电机的响应速度和带载能力。自适应插补算法能够根据不同轮廓曲线控制多电机协调运动,提高了加工精度和速度。

双电机驱动机床进给系统消隙控制

双电机双丝杠驱动的机床进给系统可以提高驱动刚度,但丝杠传动不可避免地带来传动间隙,导致进给跟踪精度降低。针对丝杠传动间隙问题,建立了驱动系统的数学模型,设计双电机力矩分配策略为:在远离期望目标时,两个电动机共同驱动,在接近目标时,一个电动机作为驱动电机,提供驱动力矩,另外一个电动机作为消隙电机提供消隙力矩,实现消隙功能。采用速度差反馈控制方法实现双电机速度同步,消除在相同力矩给定情况下,由于电机特性差异引起的转速同步误差。仿真和实验结果表明所提出的方法能够有效地实现双电机双丝杠驱动机床进给系统的消隙控制。