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        不同控制策略對高速電主軸動態(tài)性能影響

        2013-09-15 08:13:40單文桃陳小安
        振動與沖擊 2013年18期
        關(guān)鍵詞:測功機電主軸磁鏈

        單文桃,陳小安,合 燁

        (重慶大學(xué) 機械傳動國家重點實驗室,重慶 400044)

        高速電主軸作為高速數(shù)控機床的核心功能部件,其動態(tài)性能不僅直接影響加工件的幾何精度,也是振動,噪聲,溫升等表征系統(tǒng)整體性能參數(shù)的影響因素。高速電主軸電機一般采用內(nèi)置交流異步感應(yīng)電機。該電機調(diào)速傳動時,變頻器可據(jù)電機特性,對供電電壓、電流、頻率等進(jìn)行適當(dāng)控制,不同的控制策略所得調(diào)速性能、特性及用途均不相同。為改善主軸系統(tǒng)的動態(tài)性能,對高速電主軸性能的研究,已逐步由傳統(tǒng)機電耦合與熱態(tài)特性深入至控制方法與主軸結(jié)構(gòu)參數(shù)間關(guān)系,并通過對關(guān)鍵參數(shù)與控制方法研究,提出改進(jìn)方法以改善高速電主軸的靜、動態(tài)性能。陳小安等[1]據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律建立高速電主軸動態(tài)數(shù)學(xué)模型,并利用無速度傳感器矢量控制逆變調(diào)速原理,將該模型定子電流分解為勵磁電流及轉(zhuǎn)矩電流兩分量,組成兩獨立的一階線性子系統(tǒng)-磁鏈子系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩子系統(tǒng),實現(xiàn)勵磁磁鏈與電磁轉(zhuǎn)矩對各自參考值的全局漸進(jìn)跟蹤。陸志剛等[2]研究的基于矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制的混合控制方法,將傳統(tǒng)PI控制器改造成可重置的PI控制器,并通過仿真及實驗驗證可重置PI控制器能有效減少矢量控制及直接轉(zhuǎn)矩控制切換時造成的系統(tǒng)波動,提高了混合控制方法的實用價值.張翊誠等[3]針對高速電主軸慣量小,易受參數(shù)擾動特點提出基于模糊控制的控制算法,該算法對主軸系統(tǒng)模型依賴性小,且可利用單純形加速法對模糊算法中參數(shù)進(jìn)行自尋優(yōu)整定,使主軸克服自身參數(shù)影響,始終保持良好控制性能,并利用仿真實驗證明該算法的可行性與正確性。朱孝勇等[4]將“混合勵磁”思想引入雙凸極永磁電機,提出定子永磁型混合勵磁雙凸極電機,并進(jìn)行系統(tǒng)深入的理論分析及實驗研究,提出了該類電機的驅(qū)動控制策略及方案,進(jìn)行實驗研究;原理樣機的實驗結(jié)果不僅驗證了理論分析的正確性,而且表明,該電機在保留雙凸極永磁電機優(yōu)點的同時,能有效拓寬調(diào)速范圍,在寬調(diào)速范圍內(nèi)具有較高的能量效率,在電動汽車等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。李東等[5]運用Takagi-Sugen控制技術(shù),建立參數(shù)不確定永磁同步電機的Takagi-Sugen模糊控制模型;利用矩陣分析與Lyapunov穩(wěn)定性理論,獲得參數(shù)不確定永磁同步電機漸進(jìn)穩(wěn)定的充分條件,并通過實例驗證基于Takagi-Sugen模型的模糊控制算法較傳統(tǒng)模糊控制方法優(yōu)越。張珂等[6]在定子靜止坐標(biāo)系下電主軸數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,采用定子全階磁鏈觀測器觀測定子磁鏈,建立電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),對電主軸狀態(tài)值與測量值間的偏差進(jìn)行反饋校正,并將反饋校正項與估計磁鏈的數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,建立含閉環(huán)狀態(tài)估計的誤差補償器全階磁鏈觀測器,并通過仿真驗證在全階磁鏈觀測器下直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)取得的優(yōu)異特性曲線,對轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的控制也有較高精度。Wang等[7]研究配備了感應(yīng)伺服電機及永磁同步電機的主軸系統(tǒng),研究結(jié)果通過理論分析、數(shù)字仿真及物理實驗等得到論證,結(jié)果表明此主軸系統(tǒng)受轉(zhuǎn)矩擾動時旋轉(zhuǎn)速度更穩(wěn)定、刀具壽命更長。Soshi等[8]提出多目標(biāo)機床主軸,該主軸系統(tǒng)由異步電機與直接驅(qū)動電機構(gòu)成。由于加工時直接驅(qū)動電機的參與使主軸系統(tǒng)受轉(zhuǎn)矩擾動時響應(yīng)更快,功率消耗也大幅減少。該混合驅(qū)動模型集成了矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制優(yōu)點,使主軸系統(tǒng)控制水平更優(yōu)良。

        1 高速電主軸在U/f控制下穩(wěn)態(tài)性能分析

        1.1 高速電主軸結(jié)構(gòu)原理

        高速電主軸將帶有冷卻套的電動機定子裝配在主軸單元殼體內(nèi),轉(zhuǎn)子與機床主軸旋轉(zhuǎn)部件為一體,使主軸與高速電機轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動下同軸旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換,內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1。

        圖1 高速電主軸結(jié)構(gòu)原理圖Fig.1 Schematic structure of high-speed motorized spindle

        1.2 高速電主軸在U/f控制下磁通穩(wěn)定性與負(fù)載特性試驗

        電主軸實質(zhì)是一種特殊異步電機,其轉(zhuǎn)矩由內(nèi)置高速電機磁通與轉(zhuǎn)子電流間相互作用產(chǎn)生,據(jù)U/f控制原理,頻率與電壓成比例改變,但當(dāng)頻率下降時電壓成比例降低,由于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成低速時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩有減小趨勢。因此,為保持低頻運行時主軸磁通恒定,需對高速電主軸進(jìn)行電壓補償[9],以便獲得一定啟動轉(zhuǎn)矩。針對U/f控制特性,選用VFD-V型(額定電壓350 V,額定功率22 kW)臺達(dá)變頻器,按U/f控制原理,對170MD15Y20型電主軸進(jìn)行試驗,測試其頻率變化時不同補償電壓下轉(zhuǎn)矩輸出能力及主軸轉(zhuǎn)速下降與負(fù)載特性間關(guān)系。研究電磁轉(zhuǎn)矩變化及轉(zhuǎn)速脈動對高速電主軸加工性能影響。170MD15Y20型高速電主軸主要參數(shù)見表1。

        表1 170MD15Y20型高速電主軸主要參數(shù)Tab.1 Main parameters of A 170MD15Y20 motorized spindle

        試驗采用對托式加載,即用同型號、容量比被測電主軸大一個等級的電主軸作為測功機,對被測電主軸進(jìn)行加載。開始時,使被測電主軸在額定頻率500 Hz下拖動測功機穩(wěn)定運行5 min,使測功機在500 Hz下直接空載啟動,微調(diào)測功機與被測電主軸頻率,使轉(zhuǎn)矩傳感器輸出值為零即兩轉(zhuǎn)速同步;逐步降低測功機頻率使兩者間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,此時測功機起負(fù)載作用。隨測功機功率的不斷降低,兩者轉(zhuǎn)速差不斷增大,負(fù)載同時增大。當(dāng)被測電主軸定子電流達(dá)額定值時,停止降低測功機頻率,使兩者以相同轉(zhuǎn)速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)1 min,確認(rèn)主軸無速度、轉(zhuǎn)矩突變及精度損失時停止測功機,使被測電主軸恢復(fù)至額定頻率時空載狀態(tài)運行;采用類似方法使主軸分別在300 Hz、400 Hz下運行,據(jù)電壓補償原理改變電主軸輸入電壓,測量被測電主軸在電壓補償前后的輸出性能。整個實驗過程中,被測電主軸的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等特性參數(shù)均可由三相高頻電機專用測試儀(型號:89601C1)實時測得,高速電主軸性能試驗平臺見圖2。

        測試儀記錄的特征數(shù)據(jù)見表2。圖3為依據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制的機械特性曲線。其中,Δn5、Δn4、Δn3分別為主軸在500 Hz、400 Hz、300 Hz時額定電流下轉(zhuǎn)速差。由圖3(a)知,主軸運行頻率降低,主軸轉(zhuǎn)矩輸出能力明顯下降,且遠(yuǎn)低于額定頻率的輸出轉(zhuǎn)矩13 N·m,且500 Hz、400 Hz、300 Hz對應(yīng)轉(zhuǎn)速差分別為:Δn5=514、Δn4=576、Δn3=594,即頻率越低,轉(zhuǎn)速差越大.由此看出,在勵磁不充分情況下,即使定子電流相同,主軸轉(zhuǎn)矩輸出能力并不相等,并以犧牲主軸轉(zhuǎn)速彌補輸入電壓降低后對電磁轉(zhuǎn)矩影響。

        表2 電壓補償前后高速電主軸特性參數(shù)對比Tab.2 A contrast on the characteristic parameters before and after the voltage compensation in the motorized spindle

        圖2 高速電主軸性能檢測平臺Fig.2 High-speed motorized spindle performance testing platform

        電壓補償后的特性參數(shù)見表2,由表2明顯看出,主軸空載電流及轉(zhuǎn)速均得到顯著提升;因電機空載時定子電流可近似等效為勵磁電流,電壓補償后的主軸勵磁電流增大,說明磁通增大,主軸轉(zhuǎn)矩輸出能力增強,轉(zhuǎn)速差減小,主軸轉(zhuǎn)速得到提升,變化趨勢見圖3(b)。

        2 無速度傳感器矢量控制下高速電主軸動態(tài)性能分析

        圖3 高速電主軸的機械特性曲線測試Fig.3 The mechanical characteristictesting curve of the spindle

        U/f控制的基本控制關(guān)系及轉(zhuǎn)矩控制原則均建立在異步電機靜態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,其控制變量均針對幅值進(jìn)行控制,而忽略了相位控制,因此可獲得良好的靜態(tài)性能指標(biāo)。但在動態(tài)加工過程中卻不能獲得良好動態(tài)響應(yīng)。對此,Blaschke等首先提出矢量控制并成功解決了交流電機電磁轉(zhuǎn)矩的有效控制,實現(xiàn)了交流電機磁通與轉(zhuǎn)矩的獨立控制。無速度傳感器矢量控制技術(shù)不僅可通過定子電流解耦后所得勵磁電流與轉(zhuǎn)矩電流分別控制勵磁磁鏈及電磁轉(zhuǎn)矩,且對體現(xiàn)高速電主軸動態(tài)性能的轉(zhuǎn)矩輸出能力、動態(tài)速度跟隨精度、抗撓動性等動態(tài)參數(shù),均可通過控制勵磁電流與轉(zhuǎn)矩電流精度進(jìn)行優(yōu)化。

        2.1 高速電主軸無速度傳感器矢量控制原理

        無速度傳感器矢量控制方式由基于磁場定向控制理論發(fā)展而來。精確的磁場定向需在主軸電機內(nèi)安裝磁通檢測器,而該安裝較難實現(xiàn)??赏ㄟ^在電主軸變頻器內(nèi)部找到與磁通相對應(yīng)的參量而得到無速度傳感器矢量控制方式。其核心控制思想為據(jù)主軸電機的銘牌數(shù)據(jù),按轉(zhuǎn)矩計算公式對勵磁電流及轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行檢測,再通過控制主軸電機定子繞組的電壓頻率使兩分量指令值與檢測值達(dá)一致,輸出轉(zhuǎn)矩,實現(xiàn)矢量控制。

        2.2 高速電主軸動態(tài)數(shù)學(xué)模型建立

        圖4 高速電主軸電機等效物理模型Fig.4 Equivalent physical model of the high-speed motorized spindle motor

        圖5 高速電主軸電機坐標(biāo)變換關(guān)系圖Fig.5 High-speed motorized spindle coordinate transformation diagram

        高速電主軸為高階、非線性、強耦合的多變量混合系統(tǒng),存在復(fù)雜的機、電、磁、熱耦合關(guān)系。忽略潤滑、冷卻等機械因素,高速電主軸實際物理模型簡化見圖4。圖4中定子三相繞組A、B、C坐標(biāo)關(guān)系表示見圖5(a)。其中α-β坐標(biāo)系為兩相正交靜止坐標(biāo)。由矢量變換原理知,從合成磁場作用效果,由一對正交布置的繞組組成的兩相主軸電機也可產(chǎn)生與三相主軸電機相同旋轉(zhuǎn)磁場。以兩者變換前后總功率相等為前提,可得兩相與三相電流間變換關(guān)系為:

        由式(1)知,高速電主軸三相電流可轉(zhuǎn)化為兩相電流。但在兩相靜止坐標(biāo)系中,定子電流激發(fā)的磁場仍為交流磁場。設(shè)將一對直流繞組裝于相對定子旋轉(zhuǎn)的直角坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)速度與磁場同步,見圖5(b)中M-T坐標(biāo)系。由于直流繞組激發(fā)的磁場相對于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系靜止,但相對于定子則與交流磁場同步旋轉(zhuǎn),因此,直流繞組與交流繞組的等效變換關(guān)系為:

        式中:iM分量對應(yīng)于勵磁電流,iT分量對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩電流,θ為轉(zhuǎn)子磁鏈方向與定子A相繞組磁鏈方向間夾角。由法拉第電磁感應(yīng)定律得轉(zhuǎn)子在M、T軸的磁鏈方程為:

        式中:R2為轉(zhuǎn)子電阻,L2為轉(zhuǎn)子自感,Lm為定子與轉(zhuǎn)子互感。由式(1)~式(3)并考慮轉(zhuǎn)子繞組短路時uM2=uT2=0,得高速電主軸在M-T坐標(biāo)系下以轉(zhuǎn)子磁鏈表達(dá)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型為:

        式中:ω1為轉(zhuǎn)子磁場同步轉(zhuǎn)速,ωr為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,ωs=ω1-ωr為轉(zhuǎn)差,R1為定子電阻,L1為定子的自感,σ =1-Lm2/L1L2為高速電主軸漏磁系數(shù),σr=R2/L2為轉(zhuǎn)子系數(shù),p=d/dt為微分算子。由此得高速電主軸電磁轉(zhuǎn)矩為:

        式中:Pm為高速電主軸極對數(shù)。

        2.3 高速電主軸在無速度傳感器矢量控制下的動態(tài)性能測試實驗

        為研究高速電主軸的控制精度對主軸機械性能影響,實驗采用VFD-V型臺達(dá)變頻器,按高速電主軸動態(tài)數(shù)學(xué)模型及無速度傳感器矢量控制方法進(jìn)行器件布置與參數(shù)設(shè)置,對170MD15Y20(S1制)油霧潤滑型電主軸進(jìn)行控制及動態(tài)性能測試。

        實驗采用對拖式加載,即用同型號、容量比被測電主軸大一等級的異步測功機對被測電主軸進(jìn)行加載,測量被測電主軸在變負(fù)載工況下機械特性曲線。測試時,測功機與被測電主軸同步空載啟動到電主軸的額定頻率,待速度穩(wěn)定后逐步降低測功機的頻率和轉(zhuǎn)速,使電主軸拖動測功機旋轉(zhuǎn)。隨轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)差增大,電主軸轉(zhuǎn)矩變大,定子電流也增大。當(dāng)定子電流達(dá)到額定電流時,測功機頻率停止降低,電主軸與測功機轉(zhuǎn)速相同,歷時一分鐘后停止測功機與被測電主軸。所測曲線即為高速電主軸在額定頻率及額定負(fù)載下機械特性曲線,如圖6所示。

        圖6 高速電主軸矢量控制方式下機械特性曲線Fig.6 The mechanical characteristic curve of the spindle under vector control

        由圖6知,高速電主軸在300 Hz、S1制下的同步轉(zhuǎn)速為9 000 r/min,空載轉(zhuǎn)速為8 988 r/min,隨負(fù)載的增大,轉(zhuǎn)速逐漸降低。當(dāng)定子電流達(dá)額定電流27.032 A時,轉(zhuǎn)矩也達(dá)額定轉(zhuǎn)矩5.5 N·m,此時轉(zhuǎn)速為8 892 r/min,轉(zhuǎn)差率為1.2%,機械特性曲線接近水平,即機械特性很硬,表明高速電主軸在無速度傳感器矢量控制下,主軸動態(tài)性可得到提升、調(diào)速性能得到改善、調(diào)速范圍變寬。

        據(jù)高速電主軸矢量控制方式下機械特性曲線,設(shè)高速電主軸在2 N·m負(fù)載下受到±1 N·m轉(zhuǎn)矩脈動,則主軸在8 962 r/min基礎(chǔ)上,分別產(chǎn)生16 r/min、12 r/min轉(zhuǎn)速差,轉(zhuǎn)速波動分別約 0.17%、0.13%,幾乎不變。由于轉(zhuǎn)速直接體現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩,實際轉(zhuǎn)速檢測的速度閉環(huán)反饋系統(tǒng)有足夠精度可據(jù)負(fù)載變化及時做出反應(yīng),從而使主軸抗擾動性能及運行穩(wěn)定性提高。據(jù)此分析其它各工作點運行狀況,可得相似結(jié)論。

        3 直接轉(zhuǎn)矩控制策略在高速電主軸中應(yīng)用

        直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)為繼矢量控制系統(tǒng)后發(fā)展的另一種高動態(tài)性能交流電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)。由于該控制理論算法簡單,具有對主軸轉(zhuǎn)子參數(shù)不敏感優(yōu)點及高動態(tài)性能,在高速電主軸等高速大功率傳動上,獲得較好應(yīng)用[10-11]。直接轉(zhuǎn)矩控制策略在高速電主軸系統(tǒng)中應(yīng)用基于利用空間矢量分析方法分析主軸電機數(shù)學(xué)模型及控制各物理量,采用定子磁場定向,將實測的定子電壓、電流進(jìn)行三相/二項變換后,經(jīng)磁鏈及轉(zhuǎn)矩檢測裝置分別獲得反饋值,再借助離散的Bang-Bang控制將反饋值與給定值進(jìn)行滯環(huán)比較,產(chǎn)生PWM信號,獲得磁鏈、轉(zhuǎn)矩的開關(guān)信號ΨQ、TQ。開關(guān)狀態(tài)選擇單元綜合ΨQ、TQ及定子磁鏈角θ,依據(jù)盡可能加快轉(zhuǎn)矩響應(yīng)、盡可能減少逆變器開關(guān)損耗原則,確定逆變器最優(yōu)的開關(guān)狀態(tài)。在維持定子磁鏈幅值不變前提下,通過改變定子磁鏈的旋轉(zhuǎn)速度控制主軸電機轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而控制電機轉(zhuǎn)速,由此可實現(xiàn)對主軸電機高性能控制。直接轉(zhuǎn)矩控制策略在高速電主軸系統(tǒng)中應(yīng)用原理見圖7。

        圖7 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在電主軸中應(yīng)用原理圖Fig.7 Direct torque control system application schematic in the high-speed motorized spindle

        4 其它控制策略在高速電主軸中應(yīng)用

        主軸系統(tǒng)溫升、耦合電壓解耦效果、模型的準(zhǔn)確性等因素對轉(zhuǎn)子參數(shù)造成辨識不準(zhǔn)確,導(dǎo)致實際矢量控制效果不理想、系統(tǒng)魯棒性降低。直接轉(zhuǎn)矩控制則實行轉(zhuǎn)矩與磁鏈的兩點式控制,避免了矢量控制復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換,簡化了控制結(jié)構(gòu),由于控制的為定子磁鏈而非轉(zhuǎn)子磁鏈,故不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化影響;但產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動不可避免,低速性能較差,調(diào)速范圍會受限制。若在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)之間取長補短,構(gòu)成新的更優(yōu)越的控制系統(tǒng),將有重要實際意義。近幾年來,不依賴主軸電機模型的模糊自尋優(yōu)控制、模糊控制[12]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[13]等智能化控制方法已開始引入高速電主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)中。Takashi等[14]報道過用于50 000 r/min的端-軸銑刀主軸驅(qū)動混合勵磁電機。該電機不僅具有永磁特性,且有用于控制磁場強弱的勵磁線圈而不必?fù)?dān)心弱磁。Lin等[15]針對高級主軸電機應(yīng)用,提出用同步脈寬調(diào)制(PWM)與死區(qū)補償技術(shù)及帶自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(AFNNC)的感應(yīng)主軸電機驅(qū)動方法,針對高速運行的感應(yīng)主軸電機參數(shù)具有時變性自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,以控制感應(yīng)主軸電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,對該感應(yīng)主軸電機驅(qū)動系統(tǒng)效能進(jìn)行了仿真、實驗。Wang等[16]通過機械轉(zhuǎn)換裝置將感應(yīng)伺服電機與永磁同步伺服電機同時配備在多目標(biāo)主軸系統(tǒng)中,并據(jù)主軸系統(tǒng)實際加工工況適時切換兩種控制模式,并通過理論分析、數(shù)字仿真及物理實驗同時驗證了此混合驅(qū)動控制主軸刀具壽命更長。

        由于主軸系統(tǒng)本身復(fù)雜的機電磁熱耦合特性及寬調(diào)速范圍、大功率、低溫升,小振動、穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩輸出等實際應(yīng)用需求均對主軸電機控制策略提出更高要求,將引領(lǐng)高速主軸電機控制技術(shù)向新的研究方向發(fā)展。

        5 結(jié)論

        (1)U/f控制根據(jù)主軸系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能,依靠轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡,而并非根據(jù)高速電主軸運行過程中電磁參量間依賴關(guān)系與變化規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化控制,因此該方法對主軸系統(tǒng)動態(tài)性能控制效果不理想。

        (2)高速電主軸在無速度傳感器矢量控制下的勵磁磁鏈只受勵磁電流控制,不受負(fù)載及轉(zhuǎn)速影響,且始終保持恒定;轉(zhuǎn)矩電流控制高速電主軸的電磁轉(zhuǎn)矩,與負(fù)載呈線性關(guān)系。有效控制勵磁電流與轉(zhuǎn)矩電流獨立參量即可保證電主軸受瞬間負(fù)載沖擊時,具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)能力、動態(tài)跟隨精度并能保證主軸系統(tǒng)能輸出穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩。

        (3)鑒于矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制兩者各具優(yōu)缺點,針對主軸系統(tǒng)發(fā)展趨勢需要,提出在低速時采用矢量控制策略使電機啟動達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后,通過可保持系統(tǒng)穩(wěn)定的開關(guān)切換裝置再切換回直接轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式,便可取長補短發(fā)揮兩種控制策略優(yōu)點。

        (4)針對高速電主軸系統(tǒng)因溫升等造成的轉(zhuǎn)子參數(shù)估計不準(zhǔn)確及參數(shù)變化的缺陷,提出的不依賴電機模型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制方法,而據(jù)主軸系統(tǒng)性能綜合指標(biāo)設(shè)計模糊控制器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及模糊控制規(guī)則等,可將智能控制手段推廣至高速加工的實際應(yīng)用。

        [1]陳小安,康輝民,合 燁.無速度傳感器矢量控制下高速電主軸動態(tài)性能分析[J].機械工程學(xué)報,2010,46(7):96-101.CHEN Xiao-an, KANG Hui-min, HE Ye. Dynamic performance analysis of high speed motorized spindle under speed sensor-less vector control[J].Journal of Mechanical Engineering,2010,46(7):96 -101.

        [2]陸志剛,孫旭東,蘇位峰.一種新的異步電動機調(diào)速系統(tǒng)的混合控制方法[J].電工電能新技術(shù),2005,25(1):40-44.LU Zhi-gang,SUN Xu-dong,SU Wei-feng.A new mixed control strategy for induction motor drives[J].Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy,2005,25(1):40-44.

        [3]張翊誠,唐小琦,陳吉紅.電主軸的模糊參數(shù)自尋優(yōu)控制[J].驅(qū)動控制,2008,12:46-54.ZHANG Yi-cheng,TANG Xiao-qi,CHEN Ji-hong.Fuzzy control of motorized spindle based on parameters autooptimized method[J].Drive and Control,2008,12:46 - 54.

        [4]朱孝勇,程 明.定子永磁型混合勵磁雙凸極電機設(shè)計、分析與控制[J].中國科學(xué),2010,40(9):1061-1073.ZHU Xiao-yong,CHENG Ming.Design,analysis and control of hybrid excited doubly salientstator-permanent-magnet motor[J].Science China,2010,40(9):1061 -1073.

        [5]李 東,張小洪,楊 丹,等.參數(shù)不確定永磁同步電機混沌的模糊控制[J].物理學(xué)報,2009,58(3):1432-1440.LI Dong,ZHANG Xiao-hong,YANG Dan,et al.Fuzzy control of chaos in permanent magnet synchronous motor with parameter uncertainties[J].Acta Physica Sinica,2009,58(3):1432-1440.

        [6]張 珂,許 芳,張麗秀,等.基于全階磁鏈觀測器下電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報,2009,25(6):1168 -1172.ZHANG Ke,XU Fang,ZHANG Li-xiu,et al.The motorized spindle direct torque control system simulation based on fullorder flux[J].Journal of Shenyang Jianzhu University,2009,25(6):1168-1172.

        [7]Wang Z,Soshi M,Yamazaki K.A comparative study on the spindle system equipped with synchronous and induction servo motors for heavy duty milling with highly stable torque control[J].Manufacturing Technology,2010,59(1):369 -372.

        [8]Masakazu S,Haruki I,Kazuo Y.A study on the development of a multi-purpose spindle system for quality productive machining[J].Manufacturing Technology,2009,58(1):327-330.

        [9]康輝民,陳小安,陳文曲,等.U/f控制下高速電主軸的低頻電壓補償與負(fù)載特性分析[J].機械工程學(xué)報,2011,47(9):132-138.KANG Hui-min,CHEN Xiao-an,SHAN Wenqu,et al.Lowfrequency voltage compensation and load analysis of the highspeed motorized spindle with U/f control mode[J].Journal of Mechanical Engineering,2011,47(9):132 -138.

        [10]張 珂,徐湘輝,王利杰,等.PMAC2下高速電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)設(shè)計[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報,2006,22(4):691-695.ZHANG Ke,XU Xiang-hui,WANG Li-jie,et al.Design study of direct torque control speed regulating system for highspeed motorized spindle based on PMAC2[J].Journal of Shenyang Jianzhu University,2006,22(4):691-695.

        [11]張翊誠,陳吉紅,唐小琦,等.改進(jìn)型直接轉(zhuǎn)矩控制在高速電主軸上的應(yīng)用[J].電機與控制應(yīng)用,2009,35(9):26-30.ZHANG Yi-cheng,CHEN Ji-hong,TANG Xiao-qi,et al.Application for enhanced d irect torque control of high-speed motorized spindle[J]. Electric Machines & Control Application,2009,35(9):26 -30.

        [12]Ratava J,Rikkonen M,Ryyn nen V,et al.An adaptive fuzzy control system to maximize rough turning productivity and avoid the onset of instability[J].Int J Adv Manuf Technol,2011,53(1-4):71-79.

        [13]Teresa O K,Mateusz D,Krzysztof S.Adaptive sliding-mode neuro-fuzzy control of the two-mass induction motor drive without mechanical sensors[J].IEEE Transactions on Industrialelectronics,2010,57(2):553 -564.

        [14]Takashi K,Muthubabu S,Masayoshi Y,et al.Design studies on hybrid excitation motor for main spindle drive in machine tools[C]//Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines,ICEM'08.Inst.of Elec.and Elec.Eng.Computer Society,445 Hoes Lane-P.O.Box 1331,Piscataway,NJ 08855 -1331,2008.

        [15]Lin F J, Wai R J. Adfuzzy-neural-network control for induction spindle motor drive[J].IEEE Transactions on Energy Conversion,2002,17(4):507 -513.

        [16]Wang Z,Soshi M,Yamazaki K.A comparative study on the spindle system equipped with synchronous and induction servo motors for heavy duty milling with highly stable torque control[J].CIRP Annals-Manufacturing Technology,2010,59(1):369-372.

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