研究表明采用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒梢暂^大地提高直線電機(jī)進(jìn)給的定位精度。2直線電機(jī)進(jìn)給定位精度測(cè)試方法直線電機(jī)進(jìn)給產(chǎn)生定位精度誤差因素很復(fù)雜，主要因素有：（1）光柵尺的制造及安裝誤差，光柵尺的運(yùn)動(dòng)部分及固定部分分別安裝在進(jìn)給單元的動(dòng)子及定子底板上，產(chǎn)生一定的線性誤差在所難免；（2）直線電機(jī)存在的邊端效應(yīng)使進(jìn)給單元兩端的力特性發(fā)生變化，影響進(jìn)給平臺(tái)制動(dòng)，從而產(chǎn)生定位精度誤差；（3）環(huán)境對(duì)定位精度誤差產(chǎn)生的隨機(jī)誤差，由于沒(méi)有采用隔震地基，周邊環(huán)境的隨機(jī)振動(dòng)都會(huì)傳遞到進(jìn)給單元及激光干涉儀，從而產(chǎn)生誤差。直線電機(jī)進(jìn)給定位精度測(cè)試采用英國(guó)雷尼紹公司的ML10激光干涉儀測(cè)試。ML10激光干涉儀是為機(jī)床檢定提供了一種高精度標(biāo)準(zhǔn),它準(zhǔn)確度高,測(cè)量范圍大(線性測(cè)長(zhǎng)40m,任選80m),測(cè)量速度快(60m/min),分辨力高(μm),便攜性好。更由于雷尼紹激光干涉儀具備自動(dòng)線性誤差補(bǔ)償功能,可方便恢復(fù)機(jī)床精度。測(cè)試方法如下：1.安裝雙頻激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)各組件(見圖1)。2.在需測(cè)量的直線電機(jī)進(jìn)給坐標(biāo)軸線方向安裝光學(xué)測(cè)量裝置。3.調(diào)整激光頭,使測(cè)量軸線與直線電機(jī)移動(dòng)的軸線在一條直線上(或平行),即將光路調(diào)準(zhǔn)直。4.待激光預(yù)熱后輸入測(cè)量參數(shù)。直線電機(jī)反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好。鄂州省電直線電機(jī)圖片

伴隨著高性能永磁材料、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的進(jìn)步，永磁無(wú)刷直流電機(jī)得到了迅速發(fā)展。由于克服了機(jī)械換向裝置的固有缺點(diǎn)，無(wú)刷直流電機(jī)具有壽命長(zhǎng)、調(diào)速性能優(yōu)越，體積小、重量輕、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、電磁兼容性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用和研究受到了***的重視，憑其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在許多場(chǎng)合取代了其它種類的電動(dòng)機(jī)。特別是在微特電機(jī)領(lǐng)域，在小功率、高轉(zhuǎn)速的調(diào)速領(lǐng)域，無(wú)刷直流電機(jī)占據(jù)著主要位置。接下來(lái)和松文機(jī)電了解一下直流電機(jī)的三種調(diào)速方法：調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。改變電樞電壓主要是從額定電壓往下降低電樞電壓，從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速向下變速，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種方法比較好。電樞電流變化遇到的時(shí)間常數(shù)較小，能快速響應(yīng)，但是需要大容量可調(diào)直流電源。改變電動(dòng)機(jī)主磁通φ。改變磁通可以以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速，但只能減弱磁通，從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)速、屬恒功率調(diào)速方法。電樞電流變化時(shí)遇到的時(shí)間常數(shù)要大很多，響應(yīng)速度較慢.但所需電源容量小。改變電樞回路電阻R。在電動(dòng)機(jī)電樞回路外串電阻進(jìn)行調(diào)速的方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。但是只能有級(jí)調(diào)速，調(diào)速平滑性差，機(jī)械特性較軟。寧波自制直線電機(jī)選型直線電機(jī)可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種變形。

在許多領(lǐng)域里得到越來(lái)越廣的應(yīng)用[5]。通過(guò)擬合得到以下函數(shù)其中式(1)為線性擬合模型，式(2)為分段線性擬合模型，式(3)三次樣條擬合模型。各點(diǎn)定位精度平均值與擬合結(jié)果比較見圖3?？梢钥闯龇侄尉€性模型及三次樣條模型的擬合效果要明顯好于線性模型。而分段線性模型在交接點(diǎn)處擬合效果比樣條模型要差，故選用三次樣條模型作為實(shí)際的誤差補(bǔ)償模型。定位精度平均值與多項(xiàng)式模型曲線正反向的**大偏差分別為μm及μm，表明樣條模型能較好地反映實(shí)際定位精度情況。為了提高直線電機(jī)的定位精度，預(yù)先確定直線電機(jī)導(dǎo)程累積誤差的分布曲線(這里我們采用公式3得到的分布曲線)，然后再根據(jù)分布曲線，以出現(xiàn)誤差增減位置作為特征點(diǎn)，按不等間距進(jìn)行分割，求得該點(diǎn)相對(duì)于零點(diǎn)的位置累積誤差值。由PC機(jī)將此誤差數(shù)據(jù)文件存于系統(tǒng)中，用于加工時(shí)查詢補(bǔ)償。系統(tǒng)工作時(shí)，計(jì)算機(jī)根據(jù)光柵尺的反饋信號(hào)獲得直線電機(jī)的位移值，并作為查詢指針。由指針查詢相應(yīng)的累積誤差值，根據(jù)誤差值對(duì)位移進(jìn)行補(bǔ)償修正。為了檢驗(yàn)進(jìn)給單元補(bǔ)償后的定位精度，在相同條件下，直線電機(jī)進(jìn)給補(bǔ)償后的定位精度，見表1和圖4。經(jīng)補(bǔ)償，采用樣條模型補(bǔ)償后直線電機(jī)進(jìn)給單元正反向的**大定位精度誤差分別為μm及μm。

對(duì)直線電機(jī)控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個(gè)方面：一是傳統(tǒng)控制技術(shù)，二是現(xiàn)代控制技術(shù)，三是智能控制技術(shù)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了的應(yīng)用。其中PID控制蘊(yùn)涵動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中的信息，具有較強(qiáng)的魯棒性，是交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中基本的控制方式。為了提高控制效果，往往采用解耦控制和矢量控制技術(shù)。在對(duì)象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件、運(yùn)行環(huán)境是確定不變的條件下，采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡(jiǎn)單有效的。但是在高精度微進(jìn)給的高性能場(chǎng)合，就必須考慮對(duì)象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線性的影響，運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時(shí)變和不確定因素，才能得到滿意的控制效果。因此，現(xiàn)代控制技術(shù)在直線伺服電機(jī)控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有：自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。主要是將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以獲得更好的控制性能。相似的機(jī)電原理用在直線和旋轉(zhuǎn)電機(jī)上。

超高速加工和超精密加工成為未來(lái)機(jī)床業(yè)發(fā)展的兩個(gè)主題，傳統(tǒng)的機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及的中間部件多，運(yùn)動(dòng)慣量大，而且滾珠絲杠本身俱有物理局限性，因此產(chǎn)生的線性速度、加速度及定位精度均有限，不能滿足超高速、高精密加工的需要。目前對(duì)高的要求數(shù)控機(jī)床均采用直線電機(jī)，它直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，運(yùn)動(dòng)慣量小，系統(tǒng)剛度高，快速響應(yīng)特性好，高速情況下能實(shí)現(xiàn)精密定位，產(chǎn)生推力大，尤其運(yùn)動(dòng)速度、加速度高于滾珠絲杠的若干倍，工作行程可以無(wú)限長(zhǎng)，維護(hù)少、壽命長(zhǎng)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)分析了直線電機(jī)需要克服的常見問(wèn)題。絕熱與散熱問(wèn)題永磁直線電機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于銅損和鐵損，線圈會(huì)發(fā)熱，帶來(lái)幾個(gè)負(fù)面影響：對(duì)線圈絕緣層造成老損或破壞。一是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于直線電機(jī)不需要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的附加裝置，因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。韶關(guān)節(jié)能直線電機(jī)參數(shù)

直線電機(jī)也稱線性電機(jī)，線性馬達(dá)，直線馬達(dá)，推桿馬達(dá)。鄂州省電直線電機(jī)圖片

1.在工業(yè)與自動(dòng)化中的應(yīng)用由于直線電機(jī)有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)械設(shè)備和機(jī)床中的機(jī)電一體化方面得到廣泛應(yīng)用，如直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖床，電磁錘、螺旋壓力機(jī)、電磁打箔機(jī)、壓鑄機(jī)和型材軋制牽引機(jī)等。在機(jī)械加工機(jī)床中用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源—直線電磁驅(qū)動(dòng)裝置在車銑、刨、磨、插、鋸、拉等機(jī)床中得到應(yīng)用，替代傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)裝置。在激光機(jī)械、半導(dǎo)體制造設(shè)備上也應(yīng)用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的X-Y工作臺(tái)。以及用于組合機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)床間直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送線，用于浮法玻璃生產(chǎn)線上的熔融金屬攪拌器。用于電網(wǎng)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)真空斷路器，用于選礦的直線電機(jī)鐵磁分離器。用于冶金工業(yè)中的電磁泵、液態(tài)金屬攪拌器。用于紡織工業(yè)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梭子、割麻裝置以及各種自動(dòng)化儀表和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。鄂州省電直線電機(jī)圖片

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