大型龍門式包裝機(jī)雙軸同步控制技術(shù)研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 09:46
針對(duì)一種大型龍門式全自動(dòng)機(jī)柜包裝機(jī),研究了雙軸同步驅(qū)動(dòng)控制原理及實(shí)現(xiàn)方法。結(jié)合包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推導(dǎo)與分析了包裝機(jī)滾筒式升降平臺(tái)雙軸位置同步控制的動(dòng)力學(xué)模型及同步性能;谖鏖T子Simotion D425運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)開發(fā)了包裝機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及失步急停保護(hù)措施,并對(duì)提出的雙軸同步控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證,F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明:同步控制精度及速度滿足設(shè)計(jì)要求,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,安全機(jī)制有效、可靠。
【文章來源】:現(xiàn)代制造工程. 2020,(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
大型龍門式包裝機(jī)基本結(jié)構(gòu)
升降平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型如圖2所示。圖2中:F1、G1、f1分別為作用在主軸上的牽引力、重力以及升降平臺(tái)滑環(huán)與導(dǎo)向立柱間的摩擦力,N;F2、G2、f2分別為作用在從軸上的牽引力、重力以及升降平臺(tái)滑環(huán)與導(dǎo)向立柱間的摩擦力,N;Φ1、Φ2分別為主軸、從軸同步帶支撐輪直徑,mm;l1、l2分別為升降平臺(tái)重心到主軸和從軸之間的力臂長(zhǎng)度,mm;v為滾筒升降平臺(tái)移動(dòng)速度,mm/s。
為更清晰地描述升降平臺(tái)同步性能特性及可能發(fā)生的失步過程,在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了升降平臺(tái)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真模型,如圖3所示。其中,主/從軸位置控制器采用PI調(diào)節(jié)器,平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型由式(1)~式(4)描述方程建立。假設(shè)升降平臺(tái)自重與負(fù)載質(zhì)量共840 kg,初始位置為0 mm,以v=100 mm/s速度向上至抬升高度(主軸位置)P=100 mm,分析同步位置控制器PI參數(shù)以及負(fù)載特性突變下的升降平臺(tái)穩(wěn)定性及調(diào)節(jié)性能。主軸驅(qū)動(dòng)器位置控制器PI參數(shù)分別選取:第一組,Kp=2、KI=1與Kp=2.05、KI=1.05;第二組,Kp=2、KI=1與Kp=1.8、KI=0.95。升降平臺(tái)主軸位置同步響應(yīng)曲線如圖4所示。由圖4可以看出,t=0 s,主軸開始上升,t=0.6 s左右達(dá)到100 mm高度。在此過程中,從軸跟隨主軸運(yùn)動(dòng),同步位置誤差最大為0.8 mm。從軸位置調(diào)節(jié)器參數(shù)改變后(見圖5),主軸位置響應(yīng)曲線變化不大。升降平臺(tái)主軸位置失步響應(yīng)曲線如圖5所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]龍門式工業(yè)機(jī)器人兩永磁伺服電機(jī)同步控制[J]. 董令,李巖,楊宏韜,劉克平. 微特電機(jī). 2017(05)
[2]基于積分滑模變結(jié)構(gòu)的雙軸伺服電機(jī)同步控制[J]. 祁曉陽,于少娟. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]某跨超聲速風(fēng)洞全撓性壁噴管控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高川,芮偉,秦建華,王飛,蔣婧妍. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(06)
[4]基于SIMOTION的工業(yè)CT多軸同步控制方法[J]. 孫學(xué)武,譚輝,楊安坤,任偉. 控制工程. 2016(10)
[5]基于交叉耦合技術(shù)的數(shù)控機(jī)床雙軸驅(qū)動(dòng)同步控制[J]. 李慧,王東昌,張皓. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(07)
[6]基于輪廓誤差估計(jì)模型的雙軸同步控制策略[J]. 陳琳,程正波,鐘文,潘海鴻. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(07)
[7]基于S7-417H PLC和Simotion D的抓斗卸船機(jī)電控系統(tǒng)[J]. 董春. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2016(04)
[8]主/從驅(qū)動(dòng)控制在橋式抓斗卸船機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉彥良,崔艷. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2016(01)
[9]基于S7-300PLC的內(nèi)高壓成形機(jī)位置同步控制試驗(yàn)研究[J]. 高娟娟,劉麗貞,王立新,劉福才. 機(jī)床與液壓. 2015(23)
[10]基于轉(zhuǎn)矩跟隨的雙電機(jī)同步控制策略研究[J]. 熊海洋,張李超,郭斌,夏偉. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2015(08)
碩士論文
[1]基于復(fù)合模糊控制的雙缸電液位置同步系統(tǒng)研究[D]. 張健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3068850
【文章來源】:現(xiàn)代制造工程. 2020,(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
大型龍門式包裝機(jī)基本結(jié)構(gòu)
升降平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型如圖2所示。圖2中:F1、G1、f1分別為作用在主軸上的牽引力、重力以及升降平臺(tái)滑環(huán)與導(dǎo)向立柱間的摩擦力,N;F2、G2、f2分別為作用在從軸上的牽引力、重力以及升降平臺(tái)滑環(huán)與導(dǎo)向立柱間的摩擦力,N;Φ1、Φ2分別為主軸、從軸同步帶支撐輪直徑,mm;l1、l2分別為升降平臺(tái)重心到主軸和從軸之間的力臂長(zhǎng)度,mm;v為滾筒升降平臺(tái)移動(dòng)速度,mm/s。
為更清晰地描述升降平臺(tái)同步性能特性及可能發(fā)生的失步過程,在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了升降平臺(tái)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真模型,如圖3所示。其中,主/從軸位置控制器采用PI調(diào)節(jié)器,平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型由式(1)~式(4)描述方程建立。假設(shè)升降平臺(tái)自重與負(fù)載質(zhì)量共840 kg,初始位置為0 mm,以v=100 mm/s速度向上至抬升高度(主軸位置)P=100 mm,分析同步位置控制器PI參數(shù)以及負(fù)載特性突變下的升降平臺(tái)穩(wěn)定性及調(diào)節(jié)性能。主軸驅(qū)動(dòng)器位置控制器PI參數(shù)分別選取:第一組,Kp=2、KI=1與Kp=2.05、KI=1.05;第二組,Kp=2、KI=1與Kp=1.8、KI=0.95。升降平臺(tái)主軸位置同步響應(yīng)曲線如圖4所示。由圖4可以看出,t=0 s,主軸開始上升,t=0.6 s左右達(dá)到100 mm高度。在此過程中,從軸跟隨主軸運(yùn)動(dòng),同步位置誤差最大為0.8 mm。從軸位置調(diào)節(jié)器參數(shù)改變后(見圖5),主軸位置響應(yīng)曲線變化不大。升降平臺(tái)主軸位置失步響應(yīng)曲線如圖5所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]龍門式工業(yè)機(jī)器人兩永磁伺服電機(jī)同步控制[J]. 董令,李巖,楊宏韜,劉克平. 微特電機(jī). 2017(05)
[2]基于積分滑模變結(jié)構(gòu)的雙軸伺服電機(jī)同步控制[J]. 祁曉陽,于少娟. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]某跨超聲速風(fēng)洞全撓性壁噴管控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高川,芮偉,秦建華,王飛,蔣婧妍. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(06)
[4]基于SIMOTION的工業(yè)CT多軸同步控制方法[J]. 孫學(xué)武,譚輝,楊安坤,任偉. 控制工程. 2016(10)
[5]基于交叉耦合技術(shù)的數(shù)控機(jī)床雙軸驅(qū)動(dòng)同步控制[J]. 李慧,王東昌,張皓. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(07)
[6]基于輪廓誤差估計(jì)模型的雙軸同步控制策略[J]. 陳琳,程正波,鐘文,潘海鴻. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(07)
[7]基于S7-417H PLC和Simotion D的抓斗卸船機(jī)電控系統(tǒng)[J]. 董春. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2016(04)
[8]主/從驅(qū)動(dòng)控制在橋式抓斗卸船機(jī)上的應(yīng)用[J]. 劉彥良,崔艷. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2016(01)
[9]基于S7-300PLC的內(nèi)高壓成形機(jī)位置同步控制試驗(yàn)研究[J]. 高娟娟,劉麗貞,王立新,劉福才. 機(jī)床與液壓. 2015(23)
[10]基于轉(zhuǎn)矩跟隨的雙電機(jī)同步控制策略研究[J]. 熊海洋,張李超,郭斌,夏偉. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2015(08)
碩士論文
[1]基于復(fù)合模糊控制的雙缸電液位置同步系統(tǒng)研究[D]. 張健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3068850
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