基于伺服电机驱动的珩磨油石进给系统研究

【摘要】交流伺服电机具有良好的调速性能,可靠性高,维护成本低而被广泛应用于数控机床的进给系统中。在珩磨机的油石进给运动中采用伺服电机驱动代替原有的液压驱动,提高了珩磨油石进给的快速响应性和精度,达到了高质量高效率的加工目的,本文对伺服电机驱动珩磨油石进给的过程进行了研究。首先介绍了本课题设计的伺服电机驱动的珩磨油石进给机构,在分析珩磨机油石进给方式的基础上,针对该油石进给机构的结构特点,对其采用控压进给,并提出通过伺服电机的电流间接检测珩磨油石进给力的方式。其次将珩磨油石进给过程分为三个系统：伺服电机进给系统、机械传动系统以及油石缸套系统。而珩磨油石进给力与进给伺服电流正好是三个连续系统首尾端的两个参量,因此可对三个连续系统进行研究。在伺服电机进给系统中,采用矢量控制原理,使电机定子、转子之间的非线性耦合关系得以解除,则定子合成矢量全部用来产生电磁转矩,建立电机输入电流到输出转矩的数学模型。并分别对三个系统中存在的线性和非线性问题进行分析,通过整理得到了从伺服电机输入的电流到珩磨油石输出的进给力之间的关系。根据实际工况出发,对基于电流的珩磨油石进给力间接测量的稳态(恒速进给)和瞬态(珩磨油石进给力突变)进行了Matlab仿真。最后对本课题采用的伺服电机进给过程进行仿真实验,通过理论计算的方式建立了电流环、速度环、位置环的传递函数模型,并对所建模型利用Matlab/Simulink软件进行阶跃信号的仿真,验证参数设置的合理性。
【作者】杨蒙；
【导师】龚俊；宁会峰；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】珩磨机；伺服电机；粗精油石；伺服进给；MATLAB；

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