数控机床主轴矢量控制策略研究.pdfVIP

2010年 2月 机床与液压 Feb．2010 第38卷第3期 MACHINET0OL HYDRAULICS V01．38No．3 DoI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．03．014 数控机床主轴矢量控制策略研究 石秀敏 ，戴怡，刘朝华 (天津工程师范学院机械工程系，天津 300222) 摘要：根据交流电机矢量控制理论 ，结合某加工中心主轴交流伺服系统，给出考虑异步电机参数变化的伺服系统控制 框图；通过MATLAB／Simulink对该控制系统进行了仿真验证，结果表明由于电机参数特别是电阻的改变，伺服控制系统性 能变差；最后提出改进系统响应快速性的控制方案。 关键词：矢量控制；数控机床；参数；感应电机 中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)3—044—2 StudyonVectorControlStrategyofSpindleofNumericalControlMachineTools SHIXiumin．DAIYi．UUZhaohua (DepartmentofMechanicalEn~neefing，TianjinUniversityofTechnologyandEducation，Tinajin31XP_22，China) Abstract：Vectorcontroltheorywasstudied．TakingthespindleAC servosystem ofamachiningcentreasexample，control frma ediagramsbasedonparma eterschangeofasynchronousmotorwerededuced．Thesimulationofthecontrolsystem Was madeby Matlab／Simulink．Thesimulationresultsindicatethechangeofmotorparameters，especiallythechangeofresistance，makesthecon- trolperformnaceworse．Controlstrategytoimproveresponsevelocityofsystem wasgiven． Keywords：Vectorcontrol；Numericalcontrolma chinetools；Parameter；Inductionmotor 数控机床已广泛应用于现代制造业中。作为数控 转变换后等效的二相变量即为直流量。在此基础上 ， 机床的关键部件 ，主轴传动系统直接影响机床的加工 如果再将二相同步旋转坐标系按转子磁场定向，即采 精度 ，决定其效率和生产率。目前 ，数控机床主轴主 用 、 坐标系一转子总磁链 矢量的方向为 轴 ， 要采用以感应式异步电动机为基础的控制系统，而且 逆时针旋转 9O。与 ，垂直 的方向为 轴，则异步电 大都采用矢量控制技术。异步电机等效电路的参数在 动机数学模型中多变量之间部分得到解耦 ，此时的电 实际运行中并不是恒定不变的，它将 随运行条件变 压方程为 化，特别是电阻，从而使矢量控制性能遭到破坏。 +p 。 一 ∞1L pL 一 ∞lL 研究电动机数学模型，给出磁场定向矢量控制传 L R。+pL ∞lL pL l 。 递函数，并分析考虑参数变化影响的矢量控制框图， pL