نظام تطبيق المحرك الخطي ليس فقط محركًا خطيًا بأداء جيد ، ولكنه أيضًا نظام تحكم يمكنه تحقيق المتطلبات التقنية والاقتصادية في ظل ظروف آمنة وموثوقة. مع تطور تكنولوجيا التحكم الآلي وتكنولوجيا الحواسيب الصغيرة ، هناك المزيد والمزيد من طرق التحكم في المحرك الخطي. يمكن تقسيم البحث حول تقنية التحكم في المحرك الخطي إلى ثلاثة جوانب: أحدهما هو تقنية التحكم التقليدية ، والثاني هو تقنية التحكم الحديثة ، والثالث هو تقنية التحكم الذكي.
تم استخدام تقنيات التحكم التقليدية مثل التحكم في التغذية الراجعة PID والتحكم في الفصل على نطاق واسع في نظام مؤازر التيار المتردد. يحتوي التحكم PID على المعلومات السابقة والحالية والمستقبلية في عملية التحكم الديناميكي ، والتكوين هو الأمثل تقريبًا ، ولديه متانة قوية ، وهو وضع التحكم الأساسي في نظام محرك سيرفو AC. من أجل تحسين تأثير التحكم ، غالبًا ما يتم استخدام التحكم في الفصل والتحكم في النواقل.
تكنولوجيا وتطبيق التحكم في محرك خطي
الصورة: منتجات الدفع المباشر Zhongweixing QXL
تكون تقنية التحكم التقليدية بسيطة وفعالة عندما يكون نموذج الكائن ثابتًا وغير متغير وخطي ويتم إصلاح ظروف التشغيل وبيئة التشغيل. ولكن في المناسبات ذات الأداء العالي للتغذية الدقيقة عالية الدقة ، يجب أن نأخذ في الاعتبار تغيير بنية الكائن والمعلمات. جميع أنواع التأثير غير الخطي وتغير بيئة التشغيل والتداخل البيئي والتغير الزمني الآخر وعامل عدم اليقين ، من أجل الحصول على تأثير تحكم مرض. لذلك ، جذبت تكنولوجيا التحكم الحديثة اهتمامًا كبيرًا في البحث عن التحكم في محرك السيرفو الخطي. تشمل طرق التحكم الشائعة التحكم التكيفي ، والتحكم في الهيكل المتغير بنمط الانزلاق ، والتحكم القوي والتحكم الذكي.
في السنوات الأخيرة ، تم إدخال التحكم المنطقي الضبابي والتحكم في الشبكة العصبية وطرق التحكم الذكية الأخرى في التحكم في نظام محرك المحرك الخطي. في الوقت الحاضر ، يتم الجمع بين المنطق الضبابي والشبكة العصبية و PID والتحكم H∞ وطرق التحكم الناضجة الأخرى الحالية ، والتعلم من بعضها البعض ، من أجل الحصول على أداء تحكم أفضل.
تطبيق تقنية التحكم في القيادة للمحرك الخطي هو كما يلي:
نظام CNC لتدوير المكبس
في نظام تغذية أداة الماكينة ، يتمثل أكبر اختلاف بين محرك المحرك الخطي ومحرك المحرك الدوار الأصلي في إلغاء رابط النقل الميكانيكي من المحرك إلى طاولة العمل (لوحة السحب) ، ويتم تقصير طول سلسلة نقل تغذية أداة الآلة إلى الصفر ، لذلك يُطلق على وضع الإرسال هذا أيضًا اسم "الإرسال الصفري". إنه على وجه التحديد بسبب وضع "النقل الصفري" ، لا يمكن أن يصل وضع محرك الدوران الأصلي إلى مؤشر الأداء والمزايا. أولاً ، استجابة عالية السرعة. نظرًا لأن بعض أجزاء النقل الميكانيكية ذات وقت الاستجابة الكبير الثابت (مثل المسمار اللولبي ، وما إلى ذلك) يتم التخلص منها بشكل مباشر في النظام ، فقد تم تحسين أداء الاستجابة الديناميكية لنظام التحكم في الحلقة المغلقة بالكامل بشكل كبير ، والاستجابة حساسة للغاية وسريعة . الثانية ، دقة عالية. يقوم نظام القيادة الخطي بإلغاء فجوة النقل والخطأ الناجم عن الآلية الميكانيكية مثل المسمار اللولبي ويقلل من خطأ التتبع الناجم عن تأخير نظام النقل أثناء حركة الاستيفاء. يمكن تحسين دقة تحديد المواقع لأداة الماكينة بشكل كبير عن طريق الكشف عن الموضع الخطي والتحكم في التغذية الراجعة. تم تطبيق آلية الحركة الخطية باستخدام محرك خطي بنجاح في تحول وطحن CNC لقطع العمل مع قسم خاص بسبب استجابتها السريعة ودقتها العالية. بهدف الأجزاء غير الدائرية ذات الإنتاج الأكبر ، قام مركز أبحاث القطع غير الدائري التابع للجامعة الوطنية لتكنولوجيا الدفاع بتطوير ضوضاء عالية التردد ووحدة تغذية NC كبيرة السكتة الدماغية على أساس محرك خطي. عند استخدامها لأدوات آلة المكبس CNC ، يكون حجم الطاولة 600 مم × 320 مم ، والسكتة الدماغية 100 مم ، والحد الأقصى للدفع 160 نيوتن ، ويمكن أن يصل الحد الأقصى للتسارع إلى 13 جم. نظرًا لأنه تم تثبيت وحدة المحرك الخطي والجدول معًا ، يمكن اعتماد التحكم في الحلقة المغلقة فقط.
يظهر مخطط نظام التحكم لهذه الوحدة في الشكل.
هذا نظام حلقة مزدوجة مغلقة ، حيث تكون الحلقة الداخلية هي حلقة السرعة والحلقة الخارجية هي حلقة الموضع. يتم استخدام مسطرة مقضب عالية الدقة كعنصر الكشف عن الموضع. تعتمد دقة تحديد الموقع على دقة الشبكة ، ويمكن التخلص من الخطأ الميكانيكي للنظام من خلال التغذية المرتدة للحصول على دقة أعلى.
فتح نظام CNC بمحرك خطي
يتكون نظام NC من جهاز كمبيوتر وجهاز تحكم حركة قابل للبرمجة. يتم استخدام الكمبيوتر المصغر العام ونظام التشغيل Windows كمنصة. يتم استخدام وحدة التحكم في الحركة في شكل مكون إضافي قياسي على الكمبيوتر الشخصي كنواة تحكم لتحقيق فتح نظام NC. يوضح الشكل 3 مخطط التصميم العام لنظام CNC المفتوح استنادًا إلى محرك خطي.
يتبنى النظام مخطط إدخال -8132 بطاقة التحكم في الحركة PCI في فتحة التوسعة للكمبيوتر ، والتي تتكون من جهاز كمبيوتر شخصي ، وبطاقة التحكم في الحركة ، ومحرك سيرفو ، ومحرك خطي ، ومنضدة عمل CNC ، وما إلى ذلك. من بينها ، يتم تشغيل طاولة العمل CNC بواسطة محرك خطي ، ويتم إكمال التحكم المؤازر والتحكم المنطقي للماكينة بواسطة وحدة التحكم في الحركة ، ووحدة التحكم في الحركة قابلة للبرمجة ، في طريقة تفسير روتين الحركة وتنفيذ برنامج CNC (رمز G ، إلخ. . ، دعم توسيع المستخدم). PCI -8132 عبارة عن بطاقة تحكم في حركة المحور 2- بواجهة PCI. يمكن أن يولد نبضًا عالي التردد لدفع محرك السائر ومحرك مؤازر ، والتحكم في حركة المحرك لمحورين ، وتحقيق الاستيفاء الخطي والدائري. في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يتم توفير ملاحظات الموقف. استبدل ناقل PCI تدريجيًا ناقل ISA في تقنية التحكم الصناعي الحالية ، وأصبح شكل الناقل السائد ، ولديه الكثير من المزايا ، مثل التوصيل والتشغيل (التوصيل والتشغيل) ، ومشاركة المقاطعة ، مما يوفر للمستخدمين راحة كبيرة ، وهو حاليًا الأكثر تقدمًا ، الناقل الأكثر شيوعًا على جهاز الكمبيوتر.