Un système d'application de moteur linéaire n'est pas seulement un moteur linéaire avec de bonnes performances, mais aussi un système de contrôle qui peut répondre aux exigences techniques et économiques dans des conditions sûres et fiables. Avec le développement de la technologie de contrôle automatique et de la technologie des micro-ordinateurs, il existe de plus en plus de méthodes de contrôle du moteur linéaire. La recherche sur la technologie de commande de moteur linéaire peut être divisée en trois aspects : l'un est la technologie de commande traditionnelle, deux est la technologie de commande moderne, trois est la technologie de commande intelligente.
Les techniques de contrôle traditionnelles telles que le contrôle de rétroaction PID et le contrôle de découplage ont été largement utilisées dans les systèmes d'asservissement AC. Le contrôle PID contient les informations passées, présentes et futures dans le processus de contrôle dynamique, et la configuration est presque optimale, a une forte robustesse, est le mode de contrôle le plus basique dans le système d'entraînement de servomoteur AC. Afin d'améliorer l'effet de contrôle, le contrôle de découplage et le contrôle vectoriel sont souvent utilisés.
Technologie et application de la commande d'entraînement de moteur linéaire
Photo : Produits à entraînement direct Zhongweixing QXL
La technologie de contrôle traditionnelle est simple et efficace lorsque le modèle d'objet est fixe, inchangé et linéaire et que les conditions de fonctionnement et l'environnement de fonctionnement sont fixes. Mais dans les occasions de micro-alimentation de haute précision et de haute performance, nous devons tenir compte du changement de la structure et des paramètres de l'objet. Toutes sortes d'influences non linéaires, de changements d'environnement d'exploitation et d'interférences environnementales et d'autres variations de temps et facteurs d'incertitude, afin d'obtenir un effet de contrôle satisfaisant. Par conséquent, la technologie de contrôle moderne a attiré une grande attention dans la recherche sur le contrôle des servomoteurs linéaires. Les méthodes de contrôle courantes comprennent le contrôle adaptatif, le contrôle de structure variable en mode glissant, le contrôle robuste et le contrôle intelligent.
Ces dernières années, le contrôle par logique floue, le contrôle par réseau neuronal et d'autres méthodes de contrôle intelligentes ont été introduits dans le contrôle du système d'entraînement de moteur linéaire. À l'heure actuelle, la logique floue, le réseau de neurones, le PID, le contrôle H∞ et d'autres méthodes de contrôle matures existantes sont combinés, apprennent les uns des autres, afin d'obtenir de meilleures performances de contrôle.
L'application de la technologie de commande d'entraînement du moteur linéaire est la suivante :
Système CNC pour le tournage de piston
Dans le système d'alimentation de la machine-outil, la plus grande différence entre l'entraînement par moteur linéaire et l'entraînement par moteur rotatif d'origine est d'annuler la liaison de transmission mécanique du moteur à l'établi (plaque de traînée), la longueur de la chaîne de transmission d'alimentation de la machine-outil est raccourcie à zéro, ce mode de transmission est donc aussi appelé "transmission à zéro". C'est précisément à cause de ce mode "zéro transmission" que le mode d'entraînement du moteur rotatif d'origine ne peut pas atteindre l'indice de performance et les avantages. Tout d'abord, une réponse à grande vitesse. Étant donné que certaines pièces de transmission mécaniques avec une grande constante de temps de réponse (telles que la vis mère, etc.) sont directement éliminées dans le système, les performances de réponse dynamique de l'ensemble du système de contrôle en boucle fermée sont grandement améliorées et la réponse est extrêmement sensible et rapide . Deuxièmement, haute précision. Le système d'entraînement linéaire annule l'écart de transmission et l'erreur causés par le mécanisme mécanique tel que la vis mère et réduit l'erreur de suivi causée par le retard du système de transmission pendant le mouvement d'interpolation. La précision de positionnement de la machine-outil peut être grandement améliorée par la détection de position linéaire et le contrôle de rétroaction. Le mécanisme de mouvement linéaire utilisant un moteur linéaire a été appliqué avec succès dans le tournage et le meulage CNC de pièces à section spéciale en raison de sa réponse rapide et de sa haute précision. Visant les pièces de section non circulaire avec le plus grand rendement, le Centre de recherche sur la coupe non circulaire de l'Université nationale de technologie de la défense a développé une unité d'alimentation NC à haute fréquence et à grande course basée sur un moteur linéaire. Lorsqu'elle est utilisée pour les machines-outils à piston CNC, la taille de la table est de 600 mm × 320 mm, la course est de 100 mm, la poussée maximale est de 160 N et l'accélération maximale peut atteindre 13 g. Étant donné que l'unité de moteur linéaire et la table ont été fixées ensemble, seule une commande en boucle fermée peut être adoptée.
Le schéma du système de contrôle de cet appareil est illustré sur la figure.
Il s'agit d'un système à double boucle fermée, la boucle interne étant la boucle de vitesse et la boucle externe étant la boucle de position. Une règle de réseau de haute précision est utilisée comme élément de détection de position. La précision de positionnement dépend de la résolution du réseau et l'erreur mécanique du système peut être éliminée par la rétroaction pour obtenir une plus grande précision.
Système CNC ouvert avec moteur linéaire
Le système NC est composé d'un PC et d'un contrôleur de mouvement programmable ouvert. Le micro-ordinateur général et le système d'exploitation Windows sont utilisés comme plate-forme. Le contrôleur de mouvement sous forme de plug-in standard sur PC est utilisé comme noyau de contrôle pour réaliser l'ouverture du système NC. Le schéma de conception global du système CNC ouvert basé sur un moteur linéaire est illustré à la figure 3.
Le système adopte le schéma d'insertion de la carte de contrôle de mouvement PCI-8132 dans le connecteur d'extension du PC, qui est composé d'un PC, d'une carte de contrôle de mouvement, d'un servomoteur, d'un moteur linéaire, d'un établi CNC, etc. Parmi eux, l'établi CNC est entraîné par un moteur linéaire, la servocommande et la commande logique de la machine sont complétées par le contrôleur de mouvement, le contrôleur de mouvement est programmable, dans le sens de l'interprétation du sous-programme de mouvement et de l'exécution du programme CNC (code G, etc. ., prend en charge l'expansion de l'utilisateur). Le PCI-8132 est une carte de contrôle de mouvement d'axe 2-avec interface PCI. Il peut générer des impulsions à haute fréquence pour entraîner le moteur pas à pas et le servomoteur, contrôler le mouvement du moteur de deux axes et réaliser l'interpolation linéaire et circulaire. Dans l'usinage CNC, un retour de position est fourni. Le bus PCI a progressivement remplacé le bus ISA dans la technologie de contrôle industrielle d'aujourd'hui, devenant la forme de bus grand public, il présente de nombreux avantages, tels que Plug and Play (Plug and Play), le partage d'interruption, offrant aux utilisateurs une grande commodité, est actuellement le plus avancé , le bus le plus courant sur PC.