針對(duì)經(jīng)編機(jī)對(duì)電子橫移伺服的加速度要求較高,導(dǎo)致橫移伺服的性能制約了主軸轉(zhuǎn)速的問題,分析了影響橫移伺服加速度的因素以及不同凸輪曲線的性能,提出了基于模糊電子凸輪曲線控制的經(jīng)編機(jī)電子橫移控制算法。將主軸轉(zhuǎn)速和移針量作為模糊控制器的輸入,根據(jù)輸出的加速度選擇合適的電子凸輪曲線,并利用BECKHOFF公司的TwinCAT軟件,對(duì)采用模糊電子凸輪曲線控制的經(jīng)編機(jī)電子橫移控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明,采用該算法后,控制系統(tǒng)可根據(jù)不同的主軸轉(zhuǎn)速和移針量自動(dòng)選擇并變換橫移伺服的凸輪曲線,同時(shí)可在橫移伺服性能允許的前提下選擇性能最優(yōu)的凸輪曲線。 

【文章來源】：東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,46(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

高速經(jīng)編機(jī)電子橫移控制系統(tǒng)原理圖

由于凸輪曲線的特性直接影響從動(dòng)件的動(dòng)態(tài)性能、效率和壽命，因此，凸輪曲線的設(shè)計(jì)對(duì)于經(jīng)編機(jī)電機(jī)橫移的性能至關(guān)重要。正弦系列和多項(xiàng)式系列曲線都是性能較為優(yōu)良的曲線，被廣泛應(yīng)用于各種中、高速自動(dòng)機(jī)械[7]，因此，這些曲線非常適合用于經(jīng)編機(jī)電子橫移的運(yùn)動(dòng)曲線規(guī)劃。利用Matlab軟件對(duì)修正正弦曲線、5次多項(xiàng)式曲線和7次多項(xiàng)式曲線的速度、加速度以及加加速度進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。由圖2(b）和（c）可知，修正正弦、5次多項(xiàng)式和7次多項(xiàng)式的凸輪速度和加速度曲線在整個(gè)周期內(nèi)都未發(fā)生突變，因此它們都不存在剛性沖擊和柔性沖擊，但是在接近曲線末端位置時(shí)，7次多項(xiàng)式的速度和加速度最小，而修正正弦曲線的速度和加速度最大。對(duì)于經(jīng)編機(jī)，梳櫛在高速橫移運(yùn)動(dòng)結(jié)束段，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在大加速度值的減速停止階段會(huì)表現(xiàn)出明顯的超調(diào)和震蕩，系統(tǒng)的位置定位精度急劇下降[4]。由圖2(d）可知，7次多項(xiàng)式的角加加速度在整個(gè)周期未發(fā)生突變，而修正正弦和5次多項(xiàng)式在起始和終止位置產(chǎn)生突變。對(duì)加速度曲線而言，角加加速度發(fā)生突變?cè)诟叱潭壬暇褪且环N“沖擊”[8]。因此，3種凸輪曲線中，7次多項(xiàng)式曲線的性能最好，其次是5次多項(xiàng)式曲線，最后是修正正弦曲線。

本文引進(jìn)模糊控制算法，根據(jù)不同工藝和主軸轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)選擇不同的電子凸輪曲線。模糊電子凸輪曲線控制器的輸入為移針量（N）和主軸轉(zhuǎn)速（n），根據(jù)不同N和n，經(jīng)模糊推理得到輸出變量為a，而a的大小反映了加速度的大小，再根據(jù)a的大小來選擇凸輪曲線的類型，最后對(duì)電子凸輪曲線進(jìn)行在線修改和調(diào)整。模糊電子凸輪曲線控制結(jié)構(gòu)如圖3所示。2.1 模糊電子凸輪曲線控制參數(shù)模糊論域

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3479536