文档介绍：基于牡缰髦崴欧刂葡低成杓摘要随着先进制造业的发展,数控技术和数控机床正面临新一轮技术改造和升级。伺服控制系统作为数控机床、工业机器人等的重要驱动装置,在现代工业生产中获得了广泛的应用,人们对伺服控制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础、利用直接驱动技术、采用高性能控制策略的全数字化交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。本文以电主轴作为设计对象,对其主体进行设计校核,提出一种基于娜纸涣魉欧缰髦峥刂葡低车纳杓啤本文首先对开放式数控系统及直接驱动技术作了简略的概述,然后在对电主轴主体设计校核的同时,根据对所选永磁同步电机的数学模型和控制方法,提出电流、速度双闭环调节器以及位置环的设计方案。研制开发了一套高性能、高精度的基于双的全数字交流伺服电主轴控制系统。最后分析了在蚑上实现/比疧甀囊浦卜椒ǎ徽攵缘缁刂频囊G螅至烁骺刂迫挝瘢杓撇⑹迪至/.系统下的各软件功能模块及任务间的通信,测试结果表明本文所提出的电机控制软件设计方法是有效的,具有实用价值。关键词:开放式数控系统,电主轴,永磁同步电机,数字信号处理器琯疧狪
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第滦髀课题背景发达作为综合实力的主要衡量标准,随着制造业的迅猛发展,中小批量生产的趋势日益增强,要求机械产品的机构越来越趋于合理,对其性能、精度和效率都有更高的要求;同时对数控机床柔性、通用性也提出了更高的标准。如今制造业正在向自动化、柔性化、集成化、智能化方向发展,疌、认冉圃旒际跽找嬖谥圃煲抵械玫焦惴憾钊氲挠τ谩6庑┘际鹾拖低尘是以数控技术和数控机床为基础的。因此,先进制造技术的重要载体是数控机床,数控机床的技术水平,尤其是高精尖产品的技术水平,已成为衡量一个国家综合国力的在数控机床中得到广泛应用的数控技术,是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理,并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。数控机床技术发展关键在于数控功能部件技术的发展。数控功能部件是指数控系统、主轴单元、数控刀架和转台、滚珠丝杠副和滚动直线导轨副、刀库和机械手、高速防护装置等,它们也是数控机床的重要组成部分。功能部件技术水平的高低,性能的优劣以及整体的配套水平,都直接决定和影响着数控机床整机的传统的数控系统是一种专用封闭式系统,用户无法修改现有数控设备的功能来满足自己特殊的需要。缺点有:兼容性差、结构复杂、维修不便且费用高、开发升级难、技术发展慢。这些缺点严重制约着数控技术的发展,不能满足市场对数控技术的要求【俊O执叵低秤υ硕欠伤俜⒄沟耐ㄓ眉扑慊际酢⑾执远刂评砺奂现代电力电子技术应用于新一代数控机床的产物,其特点是开放式与智能化】。开放式即要求新一代数控机床的控制系统是一种开放式、模块化、层次性的体系结构,即系统的构成要素是模块化的,同时各模块之间的接口必须是标准化的;系统的软件、重要组成部分。技术水平和性能【。硬件构造应是透明的、可移植的;系统应具有连续升级的能力。智能化是指具有拟人智能特征,在数控系统中具有模拟、延伸、扩展的智能行为活动。智能数控系统通过浙江工业大学工程硕士学位论文
开放式数控系统的特征及研究现状对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境,快速做出实现最佳目标的智能决策,例如对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制,使机床的加工过程处于最佳状态。由此可见,现代数控系统是综合应用了计算机、自动控制、电器传动、精密测量、精密机械制造等技术的最新集成发展起来的,它采用微处理器作为系统的数控装置,通过各种系统软件来实现不同的控制功能和加工功能。它具有柔性好、功能强、通用性好、可靠性高、易于实现机电一体化等优点,但无论低呈堑ノ⒒斫峁够故嵌辔机处理结构,都是以数控机床为控制对象的专用计算机系统。采用专用的计算机系统必然会造成其兼容性、可扩充性差,成本高等缺点,而开放式控制系统弥补了上述缺开放式控制系统的基本特征是以通用的个人计算机的硬件和软件为基础。其体系结构要素普遍采用模块化、层次化的机构,并通过各种形式向外提供统一的应用程序接口,具有可扩展性、可移植性、互换性、可操作性和可配置性,即系统组成内部开放化和系统组成各部件之间的开放化,系统各模块与运行平台的无关性、系统中各模块之间的互操作性和人机界面及通信接口的统一性。开放式体系结构使数控系统有更好的适用性、柔性、适应性、扩展性,并向智能化、网络化方向发展。开放式体系结构采用通用计算机及其配套模块,使控制器设计标准化、模块化,进而实现系列化、模块化、可兼容性、可扩充性和易于升级换代,大大降低了系统的研制和制造费用,提高用户设备和资源的利用率以及数控产品的市场竞争力,满足