伺服驅(qū)動(dòng)
它產(chǎn)業(yè)機(jī)械控制的關(guān)鍵技術(shù)之一,在國(guó)內(nèi)外普遍受到關(guān)注。在20世紀(jì)后10年間,微處理器(特別是數(shù)字信號(hào)處理器——DSP)技術(shù)、電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。如果說(shuō)20世紀(jì)80年技術(shù)取話,那么,20世紀(jì)90年代統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的10年。
伺服驅(qū)動(dòng)
由單一芯片實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加、減速控制,電子齒輪同步控制,位置、速度、電流三環(huán)的數(shù)字化補(bǔ)償控制。一些新的控制算法如速度前饋、加速度前饋、低通濾波、凹陷濾波等得以實(shí)現(xiàn)。另一方面,電力電子技術(shù)的發(fā)展,使得伺服系統(tǒng)主電路功率元件的開(kāi)關(guān)頻率由2~5kHz提升到15~20kHz,IGBT(絕緣柵門(mén)雙極性晶體管)及IPM(智能型功率模塊)均是這一時(shí)代的產(chǎn)物,從而提高了系統(tǒng)的平穩(wěn)性,降低了系統(tǒng)的噪音。以上兩個(gè)方面不僅是交流伺服實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的基礎(chǔ),而且使得交流伺服趨于小型化。2012年一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的伺服系統(tǒng)生產(chǎn)廠家基本上均能夠提供全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)或者可以與自己的CNC系統(tǒng)相配套,如日本FANUC公司、三菱電機(jī)公司、安川電機(jī)公司、松下公司、山洋電機(jī)公司、德國(guó)Siemens公司、力士樂(lè)Indramat公司、Lenze公司、美國(guó)A.B公司、Kollmorgen公司、Relliance公司、Baldor公司、PacificScientific公司等。
全數(shù)字交流伺服技術(shù)的飛速發(fā)展,使得用戶根據(jù)負(fù)載狀況(如慣量、間隙、摩擦力等)調(diào)整參數(shù)更為方便,也省去了一些模擬回路所產(chǎn)生的漂移等不穩(wěn)定因素,但在發(fā)展初期,伺服接口缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)廠家均設(shè)計(jì)自己的接口電路,相互之間無(wú)可互換性,用戶適配較為麻煩。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及PC-basedCNC技術(shù)快速發(fā)展的情況下,這一問(wèn)題尤為突出。
在1987年,由德國(guó)機(jī)床協(xié)會(huì)和德國(guó)電力電子協(xié)會(huì)聯(lián)合提出數(shù)字驅(qū)動(dòng)接口標(biāo)準(zhǔn),即SERCOS(SerialReal-timeCommunicat*tem串行實(shí)時(shí)通信系統(tǒng))接口作為高性能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)閉環(huán)數(shù)據(jù)串行實(shí)時(shí)通信接口,這兩個(gè)協(xié)會(huì)將電機(jī)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、CNC系統(tǒng)的主要制造商組成一個(gè)聯(lián)合工作組。初加入SERCOS工作組的公司有AEC、ABB、AMK、Banmuller、Bosch、IndramatSiemensPacificScientific等幾家公司。