ЦНЦ обрадни центар ЦНЦ прибор алатних машина: решења за буку серво мотора
Шум се обично дефинише као бескорисне компоненте у сигналу и свеприсутан је. У ЦНЦ машинама и њиховом окружењу, поремећај буке је неизбежан, укључујући померање изазвано променама температуре и различитим сигналима електричних сметњи. Различити сигнали ометања буке ће неизбежно смањити тачност праћења серво система. У контролном ормару алатних ЦНЦ машина, технологија уземљења, технологија заштите и технологија изолације се генерално користе да би се елиминисао утицај сигнала сметњи буке.
Дизајнирање посматрача сметњи за различите сигнале сметњи и њихова компензација у серво контролним системима је начин да се смањи утицај сметњи и побољша робусност система. Многи научници у земљи и иностранству спровели су истраживања о методама контроле компензације за сигнале сметњи у серво управљању. КИМ и др. дизајнирао посматрач расплинутих сметњи за контролу праћења повратних информација система са више улаза и више излаза и користио посматрач расплинутих поремећаја за контролу брзине синхроних мотора са перманентним магнетом
РИОО ет ал. дизајнирао робусни посматрач сметњи и спровео експерименте на контроли праћења стаза у системима оптичких дискова; ЛУ ет ал. проучавао посматраче сигнала поремећаја користећи теорију репетитивног управљања клизним режимом; Донг Мингкиао и други комбиновали су метод пројектовања мешовите осетљивости да би дизајнирали Х ∞ робусни контролер за серво ЦНЦ алатних машина.
У чланку се анализира утицај сметњи буке на тачност праћења серво система и предлаже метод контроле за посматрање и компензовање сигнала сметњи буке: детекцијом напона примењеног на серво драјвер и ротационог угаоног померања серво мотора, сметња буке се посматра, а износ компензације сметњи се додаје излазу регулатора положаја да би се постигла компензација. Симулациони експерименти су спроведени на типичним сигналима поремећаја буке у облику зубаца.
Модел серво система нумеричког управљања и ефекти електричних поремећаја
Блок дијаграм серво система за напајање са полузатвореном петљом са шумом. Командни сигнал положаја из интерполатора је постављен на Кс (с), а излазни сигнал угаоног померања серво мотора је постављен на И (с). Петља за контролу положаја је подешена да усвоји пропорционалну контролу, а функција преноса је сигнал сметњи шума. Грешка стационарног стања коју генерише сигнал сметњи је повезана са самим сигналом сметње, као и са делом пре тачке деловања Н (с) у серво систему напајања.
Методе посматрања и компензације сметњи буке
У доводном серво систему, додата је веза за посматрање поремећаја буке и компензацију. Као што је приказано на слици 2, детекцијом напонског сигнала примењеног на серво драјвер и угаоног померања серво мотора, посматра се сигнал сметњи Н (с), а износ компензације сметњи се додаје на излаз позиционог контролера за оствари надокнаду.
Из једначина (3) до (5) може се добити преносна функција затворене петље Г(с) система са додатком сметње буке и посматрања и компензатора, што је потпуно конзистентно са једначином (2). Ово указује да метода посматрања и компензације за сметње шума приказана на слици 2 може компензовати утицај сметњи и побољшати способност система против сметњи.
Симулација метода посматрања и компензације сметњи буке
Регулатор положаја усваја ПИД контролу, са пропорционалним коефицијентом од 8,1, интегралним коефицијентом од 0.002 и диференцијалним коефицијентом од 0.032. Приликом спровођења истраживања симулације компензације посматрања о сметњама шума, поставите улазни сигнал команде положаја на 2син (0,4 π т); Поремећај буке је сигнал пиластих таласа са амплитудом од 0,5 и периодом од 2 секунде.
Када се не узму у обзир сигнали поремећаја буке, грешка праћења серво система за напајање је приказана на слици 4, а грешка праћења система је у опсегу од ± 0.006 мм ; Када се додају сигнали сметњи шума без посматрања и компензације сметњи, грешка праћења је приказана на слици 5, а грешка праћења система је у опсегу од ± 0,02 мм; Након коришћења методе посматрања и компензације буке поменуте у чланку, грешка праћења је приказана на слици 6, а грешка праћења система је у опсегу од ± 0,007 мм. Поређење показује да проучаване методе посматрања поремећаја буке и компензације могу ефикасно побољшати способност против сметњи серво система напајања.
Закључак
Сигнали буке су свуда, а на интерфејсу драјвера серво система у ЦНЦ машинама, поремећаји буке обухватају дрифт изазван температурним променама и различитим сигналима електричних сметњи. Различити сигнали ометања буке ће неизбежно смањити тачност праћења серво система. У чланку је осмишљен метод за посматрање и компензацију сметњи буке не из угла хардвера, већ из перспективе софтверске компензације: детекцијом напона примењеног на серво драјвер и ротационог угаоног померања серво мотора, бука се повећава. сметња се посматра, а износ компензације сметњи се додаје на излаз позиционог контролера да би се постигла компензација. Симулација типичних сигнала поремећаја пиластих таласа показује да предложени метод посматрања и компензације може ефикасно побољшати тачност праћења и побољшати способност система против сметњи. Овај метод је користан додатак хардверској технологији против сметњи.