如何實現(xiàn)伺服自動化系統(tǒng)的設計論文資料說明

　　隨著我國經(jīng)濟的快速提高，對工業(yè)現(xiàn)代化控制要求也是越來越高，精確控制已經(jīng)深入到現(xiàn)代化工業(yè)控制的各個環(huán)節(jié)，伺服自動化系統(tǒng)進入國內(nèi)后，迅速得到快速的發(fā)展和普及。伺服電機作為現(xiàn)代自動化控制必不可少的部分，對現(xiàn)代化控制具有很高的水平，其中有六種控制模式，位置控制模式（P）、速度控制模式（S）、轉矩控制模式（T）、位置和速度控制模式（PS）、位置轉矩控制模式（PT）、速度轉矩控制模式（ST）。本文重點介紹伺服自動化系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的控制應用，使用軟件及其編程思路，以及利用定位模塊對伺服電機進行控制，實現(xiàn)工件傳遞和翻轉，以制造業(yè)的一個部件制造為例子，由原來的電機抱閘控制改造為伺服控制，原來的控制模式經(jīng)常出現(xiàn)廢品，由于制造材料為鈦合金，造價較高，出現(xiàn)廢品就意味著大量的產(chǎn)品損失和其他工序的無用功，即對成本進行增加，加工效率也無法提高，因此采用伺服控制，減少廢品，提高效率。伺服系統(tǒng)和 PLC 定位模塊及其伺服系統(tǒng)和 PLC 運動控制器也是現(xiàn)代化精確控制的比不可少的部門，要實現(xiàn)運動控制和精確運動控制的最佳解決方案也是利用上述的方案。論文的后面還有后續(xù)實現(xiàn)過程的問題和實現(xiàn)的方法進行論述，對原有的控制模式和硬件的實現(xiàn)都有較大的改動，改造費用在 2 萬元左右，但是每個月減的廢品的價值在 10 萬元左右，應該是改造后的應用也是較為成功的，每個月減少廢品率 10%左右。

　　伺服自動化控制的研究現(xiàn)狀在機電設備中伺服系統(tǒng)具有重要的地位的控制方式，下面簡單說明伺服電機的發(fā)展歷史： （1） 直流伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓到電氣的過程?；谠擃愋娃D換成直流電伺服電動機驅動系統(tǒng)（DC）和交流伺服系統(tǒng)（AC）伺服系統(tǒng)。 20 世紀 50 年代，無刷電動機和直流電動機來實現(xiàn)的產(chǎn)物，并在計算機外圍設備及機器獲得了廣泛的應用范圍。 70 年是一個直流伺服電機的應用最為廣泛的時代［2］ 。 （2）交流伺服系統(tǒng) 從上世紀 70 年代末到 80 年代初，隨著微處理器技術，大功率高性能半導體功率器件技術和電機永磁材料和具有成本效益的制造工藝，交流伺服技術的日益發(fā)展 - 交流伺服電機和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主導產(chǎn)品。交流伺服驅動技術已經(jīng)成為了基礎，實現(xiàn)工業(yè)自動化技術之一，并將逐步取代直流伺服系統(tǒng)［3］ 。根據(jù)電動機的點的類型使用交流伺服驅動系統(tǒng)中，有兩個主要的類別：永磁同步（SM 型）的交流伺服電機的系統(tǒng)和異步感應（IM 型） AC 伺服馬達系統(tǒng)。其中，永磁同步電動機交流伺服系統(tǒng)在技術上已經(jīng)完全成熟，具有很好的低速性能，并實現(xiàn)高速弱磁控制，拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍，以滿足高要求高性能伺服驅動器。并以較低的價格和性能的永磁材料的大幅增加，其在工業(yè)自動化領域中的應用將越來越廣泛，已經(jīng)成為主流的交流伺服系統(tǒng)。異步感應電動機交流伺服系統(tǒng)，由于異步感應電機堅固耐用，易于制造，價格低廉，因此具有良好的發(fā)展前景，代表伺服技術的未來發(fā)展方向。但由于系統(tǒng)采用矢 2 量控制，相對的永磁同步電動機伺服控制系統(tǒng)更加復雜，并且有低的速度運行時也效率低下，發(fā)熱和嚴重的技術問題需要克服，還沒有被廣泛使用。執(zhí)行器系統(tǒng)一般是普通三相鼠籠式異步電動機，功率轉換器件通常采用智能功率模塊 IPM 。為了進一步提高系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能，可閉環(huán)位置和速度控制。隨之而來的是三相交流電流控制可以有效地提高逆變器電流的響應速度，并且可以限制瞬時電流，從而促進 IPM 的安全性。速度環(huán)和位置環(huán)可以用單片機來控制，使控制策略的控制，以實現(xiàn)更高的性能。如果電流調(diào)節(jié)器部分，用于三交流電流環(huán)路比例調(diào)節(jié)器充分控制的比例系數(shù)應該確保系統(tǒng)不會產(chǎn)生盡可能多的從振蕩較大，使得控制三相 AC 感應電機的電流的幅度，相位和頻率設定值立即快速變化，從而實現(xiàn)快速的電壓逆變器電流控制。目前的使用比例控制，具有結構簡單，性能良好，并限制電機電流的快速和可靠的制動電流等諸多優(yōu)點跟隨。