【伺服電機裝配與調(diào)試技術發(fā)展分析文獻綜述4300字】

伺服電機裝配與調(diào)試技術發(fā)展研究文獻綜述一個時期的國家在當今時代中,裝備制造能力的最高層次水平的體現(xiàn)就是其工業(yè)自動化的生產(chǎn)與制造水平,同時它也是一個時期的國家對制造業(yè)發(fā)達水平的一個重要表現(xiàn),也是這個時期國家對其綜合經(jīng)濟實力的重要方面。我國的自動化制造線始建于20世紀30年代,誕生于當時的生產(chǎn)工藝技術先進型美國,給美國的制造業(yè)帶來了空前發(fā)展的契機,生產(chǎn)工藝技術要求和效率也得到了極大地提高。在首代自動生產(chǎn)線中，大多數(shù)使用的還是原來的機械構件參與生產(chǎn)，因為伺服電機機構相當復雜、制造工藝比較低、并沒有極大的改變生產(chǎn)效率，所以它并不適用在多品種、小規(guī)模的生產(chǎn)當中。隨后，根據(jù)工業(yè)要求出現(xiàn)了第二代自動控制的生產(chǎn)線，第二代使用繼電器作為控制單元，而不是原來傳統(tǒng)化的機械組件，實現(xiàn)自動控制，不過由于電氣中復雜的線路、安全性能和不高。如今在生產(chǎn)中使用的是采用機械、電氣、液壓、氣動相結合的第三代自動生產(chǎn)線，進一步簡化結構的同時，提高了穩(wěn)定性和安全性能。使用靠近開關替代了來原來的行程開關。應用mcgs,組態(tài)王等組態(tài)軟件,使用監(jiān)視和控制功能后就可以對企業(yè)生產(chǎn)當中的主要設備實時監(jiān)視和控制功能,可以看到企業(yè)伺服電機主控制畫面中所有生產(chǎn)線上各個設備在生產(chǎn)過程中主要設施的實時運行和工作。通過安裝一個檢測儀器或者是將檢測到的裝置放在生產(chǎn)線上某些非常關鍵的工位上,可以對其進行各種參數(shù)的實時比較,把所測量到的儀器或者是在正常情況下所需要檢測到的各種參數(shù)和值進行了比較,當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)不正常時立即發(fā)射出報警信號，生產(chǎn)線便在系統(tǒng)的控制下隨即停止工作，可以確保生產(chǎn)過程的安全，并且預防生產(chǎn)安全事故，通過此方法更進一步提升了生產(chǎn)線的安全性。國外公司在汽車,電子和計算機電氣行業(yè),物流和倉庫中使用了許多先進的自動化設備和生產(chǎn)線,以確保其產(chǎn)品質(zhì)量和運營管理的效率。由于先進科學技術的快速發(fā)展和企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的進一步擴大、深化,不斷地更新和開發(fā)一條自動化的生產(chǎn)線已經(jīng)變得極其重要。自動化生產(chǎn)技術的實際運用,能夠有效地改善伺服電機生產(chǎn)過程中的效率和質(zhì)量,降低手工操作的難度。成本控制使得公司的經(jīng)營活動變得具有競爭力。我國當前的裝備制造業(yè),特別是摩托車,家用電器,汽車等裝備制造行業(yè),正在激烈地競爭當中。制造業(yè)正迫切需要一種自動化制造設備的運用。隨著plc控制技術,變頻器技術,計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的進步和迅猛發(fā)展,企業(yè)的伺服電機也已經(jīng)擁有了越來越多的設備和生產(chǎn)線,現(xiàn)代工業(yè)自動化設備的數(shù)量和種類正在迅速擴大。其主要作用就是與整個系統(tǒng)進行集成。系統(tǒng)化主要是一種泛指在微處理器各個單元的控制下進行信號檢測,信號的傳輸和處理,自動控制及執(zhí)行的生產(chǎn)線、驅動器和其他機制有序地協(xié)同工作。各種技術的有機結合，例如微電子，電氣和電子，傳感器測試，接口，信息轉換，應用于生產(chǎn)設備的機械和網(wǎng)絡通信。近年來引入了一些新的控制原則。這也就是伺服電機控制技術發(fā)展的另外一個方向,即智能化控制。我國智能化控制的理論取得長足進步。該控制理論不同于經(jīng)典的控制原則理論,也不同于其他現(xiàn)代的控制原則,而是在其之上發(fā)展的一種全新的控制原則?？刂破髟擁椖坎煌谖覀儌鹘y(tǒng)的數(shù)學分析模型的設計,而是采用廣義模型的設計將傳統(tǒng)數(shù)學分析模型和知識體系緊密地結合在一起,而且其自動化控制技術已經(jīng)給人類和社會發(fā)展提供了巨大的優(yōu)勢。通過對人類行為的模仿研究,解決復雜的人類管理問題。它基于計算機信息科學與技術,控制原則理論和其他人工智能過程中的控制技術基礎,把傳統(tǒng)的伺服電機控制原則與智能化的控制管理相融合。因此,該控制技術的廣泛應用特別包括?？刂评碚?、神經(jīng)網(wǎng)絡等都是可以通過其他基于控制的方式來進行實現(xiàn),這樣對于各種不確定性、未知非線性系統(tǒng)的自適應控制也就直接進行了實現(xiàn)。現(xiàn)在,應用了伺服電機智能控制技術與其他控制設備進行了融合,組成了具有自適應控制功能的非線性系統(tǒng),它們在控制理論和實踐中處于重要地位。1電機伺服電機現(xiàn)狀電動伺服技術得到廣泛應用與認同和使用的主要原因是調(diào)試靈活方便，組裝和維修相對方便，能源獲取相對于其他模式下更加容易，公共污染接近于零，設備維護相對簡單。隨著科技和產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電動伺服技術也進入了發(fā)展的春天。在1970年代初期，實踐中使用了慣性相對較低的伺服直流電機。交流伺服電機的第一次發(fā)展發(fā)生在1970年代后期，隨著實用性的增加，交流伺服電機越來越受到客戶的歡迎，逐漸取代直流伺服電機并占據(jù)主導地位，永磁同步伺服電機更容易調(diào)試，性能優(yōu)于非永磁電機，因此永磁伺服電機將繼續(xù)增長，成本將繼續(xù)下降。因此，交流伺服電機系統(tǒng)應用性能的交流伺服調(diào)試技術，尤其是調(diào)試伺服電機技術，具有重要的意義和性能價值。永磁材料不會因發(fā)熱而發(fā)熱。采用三相逆變器作為電源時，對原有特性有一定影響，但與恒頻電源的電機相比，穩(wěn)態(tài)特性和瞬態(tài)特性有所不同。在調(diào)試伺服電機時，速度控制系統(tǒng)能否實現(xiàn)高效率和高動態(tài)性能非常重要。經(jīng)過一系列的研究，GRSlemon等人提出了新的研究方法和設計思路，發(fā)展了目前的通用運動。開發(fā)了高時間慣性比、高效率和高功耗，提高了伺服電機的性能。D.Nuanin等人使用的調(diào)試16位8097單片機，開發(fā)了高動態(tài)響應的高精度高精度數(shù)字電機系統(tǒng)。PI調(diào)試的優(yōu)點是：效果好，不關注控制對象的參數(shù)變化，易于搭建。矢量漏洞系統(tǒng)中的速度導航器使用積分比例(PI)進行優(yōu)化。N.Matsui和JHIangetal因為自適應調(diào)試是一種相對先進的調(diào)試方法，它允許您在某些情況下調(diào)整調(diào)試系統(tǒng)的整體性能。技術。仿真和實驗結果表明，系統(tǒng)性能始終處于良好狀態(tài)，當巡航控制系統(tǒng)的電機參數(shù)發(fā)生波動時，自適應調(diào)試技術可以發(fā)揮良好的作用。通過使速度控制適應電機參數(shù)的波動和不斷變化的參數(shù)，可以提高整個系統(tǒng)的魯棒性。B.K.Bose和他的團隊多年來一直在研究人工智能技術和電力推進，并取得了許多令人矚目的成就。目前，伺服電機調(diào)試技術正在不斷地向前邁進著，逐步將數(shù)字與智能烙印其中。在該領域內(nèi)，電力電子器件、驅動保護等相互聯(lián)系、融為一體，伴隨著各種科學技術的進步，各種技術也在蓬勃發(fā)展著，經(jīng)歷了從電動馬達材料技術、現(xiàn)代校正技術、數(shù)字脈寬調(diào)制技術和微電子技術發(fā)展到直流再到交流的應用和發(fā)展過程。隨著電機行業(yè)的不斷發(fā)展和進步，大部分大功率伺服電機采用交流伺服電機，采用矢量調(diào)試方式，可以分別調(diào)試交流電機定子的勵磁和轉矩分量。和三相電源。這種方法是一種非常典型的伺服調(diào)試技術，可以實現(xiàn)交流電機的全直流轉換。因此，采用這種矢量調(diào)試方式的伺服電機廣泛應用于工業(yè)機器人、數(shù)控機床等領域。2電機調(diào)試技術現(xiàn)狀自二十世紀八十年代以來，科學技術因時代的進步而突飛猛進，所以，伺服電機在種類繁多的工業(yè)設備中扮演者重要的角色，因而這種系統(tǒng)所要達到的標準也在逐年增高。各國學者對伺服電機有著高度的重視，眾多的專家對研究設計高性能、易操作的交流伺服電機有著共同的認識[2]。在設計工作中，不單單要考慮升級電機結構，采用性能更高的材料，還要對逆變器和檢測元件等重要器件的性能、精度等提出更高的要求。隨著電力電子器件的不斷蛻變，基于伺服電機的驅動器也在時代的潮流中激流勇進著。二十世紀中葉，位于美國新澤西州的著名實驗室——貝爾實驗室（貝爾電話實驗室公司），研發(fā)成功了初代的電力電子器件。發(fā)展到現(xiàn)在，該類別的器件已經(jīng)經(jīng)歷了四代。自1980年代以來，電力電子和微電子技術已被整合到各自的學科中，以生產(chǎn)完全受控、高頻、先進的功率集成器件。就這樣，電力電子技術完成了從過去到現(xiàn)在的轉變。同時，還生產(chǎn)隔離柵晶體管（IGTs或IGBTs）、功率場驅動晶體管（POWERMOSFETs）、靜感應晶體管（SITs）以及各類高頻全控器件。MOS管（MCT、MGT）等。隨著科技的進步，伺服電機調(diào)試技術也在不斷前進著。其中，比較有代表意義的技術為：頻率轉差調(diào)試、恒壓頻比調(diào)試、矢量調(diào)試[4]還有直接轉矩調(diào)試。恒壓頻比調(diào)試在市場上的應用最廣泛，該技術以電機的穩(wěn)態(tài)方程為依托，使得電機的氣隙磁通幅值基本不變。而且該調(diào)試方法較為簡單，在很多的場合中電動機的靜態(tài)性能指標都能夠達到預期的要求。但是，當情況為開環(huán)時，這種調(diào)試方法就無法對動態(tài)的轉矩進行閉環(huán)操作時的一系列調(diào)試了。考慮到恒壓頻比調(diào)試的一些缺點，人們通過不斷地摸索嘗試，發(fā)現(xiàn)了轉差頻率這一調(diào)試方式。該方式主要應用于異步電動機，能夠很好的處理電磁轉矩的調(diào)試問題。而且，在異步電動機的調(diào)試過程中，這種調(diào)試方式能夠大大提高變頻調(diào)速系統(tǒng)各方面的機能。在實際應用中，性能方面往往都是交流傳動系統(tǒng)落后于直流傳動系統(tǒng)。于是，有學者在1970年前后鑒于這一現(xiàn)象，以坐標變換理論在交流電機中的應用為依托，提出了矢量調(diào)試技術。該技術大大減小了交流與直流系統(tǒng)之間存在已久的性能差距問題，大大擴展的交流系統(tǒng)在諸多領域中的應用，為交流系統(tǒng)今后的蓬勃發(fā)展奠定了基礎20世紀80年代，M.DepenbrockI與Takahashi兩位學者相繼在德國與日本發(fā)表了有關直接轉矩調(diào)試理論的部分內(nèi)容[5]。該調(diào)試理論并沒有采用先前幾種調(diào)試方法中所用到的幾種基本思想，例如解耦思想、坐標變換思想等等。而是利用空間矢量理論對電機相應的一些參數(shù)進行計算，如同反饋調(diào)試那樣得出結果與初值之差，直接對電機進行調(diào)試。一般情況下，我們將電機調(diào)試方式大體分為兩種：電壓調(diào)試、滯環(huán)調(diào)試。電壓調(diào)試可以使得開關頻率維持在一個合適的恒定值，而滯環(huán)調(diào)試則可以提高調(diào)試的響應速度快。此外，電機調(diào)試技術的進步也離不開另一相關行業(yè)的迅速崛起，那就是微處理器行業(yè)。起初，我們的電機調(diào)試系統(tǒng)大多依賴于模擬電路，這種調(diào)試方式不僅增大了設備的體積，使得成本變高，而且性能并不是特別的理想。但隨著集成電路技術的飛速突破，具有數(shù)字調(diào)試的微處理器終于走進了人們上午視野[8]。截至目前，已經(jīng)有了多家大型DSP公司相繼推出了專門用來進行電機調(diào)試的微處理器，如TMSF28XX系列、DSP56F80X系列等。綜上所述，隨著時代的進步，各行各業(yè)的蓬勃發(fā)展，電機調(diào)試技術也逐步的趨近于完善，成為越來越多客戶的選擇。參考文獻[1]王江紅,肖軟生,張政偉,等.數(shù)控龍門銑床X軸伺服電機的計算與選型[J].2022(12).[2]陳婧.基于非線性狀態(tài)觀測器的直線伺服電機機電系統(tǒng)設計[J].應用能源技術,2021(10):4.[3]何俊,鄧成軍.基于LabVIEW的直流伺服電機調(diào)試系統(tǒng)開發(fā)[J].實驗科學與技術,2020,18(1):8.[4]封光磊,彭梁鋒,字立敏,等.高精度坐標鏜床伺服電機溫度主動調(diào)試裝置研發(fā)與運用[J].機床與液壓,2021,49(20):5.[5]陳佳林,閆如忠,陳冰冰.基于模糊PID的磨削機床伺服電機調(diào)試研究[J].2022(11).[6]寧蜀悅,王孝偉.集成永磁伺服電機的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].2022