1 引言
信息時代的高新技術流向傳統(tǒng)產業(yè),引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產業(yè)之一的機械工業(yè),在這場新技術革命沖擊下,產品結構和生產系統(tǒng)結構都發(fā)生了質的躍變,微電子技術、微計算機技術的高速發(fā)展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結合,促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術革命。
隨著計算機技術、電子電力技術和傳感器技術的發(fā)展,各先進國家的機電一體化產品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產品每年都有新的進展。機電一體化技術已越來越受到各方面的關注,它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。
在機電一體化技術迅速發(fā)展的同時,運動控制技術作為其關鍵組成部分,也得到前所未有的大發(fā)展,國內外各個廠家相繼推出運動控制的新技術、新產品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅動技術(Full Closed AC Servo)、直線電機驅動技術(Linear Motor Driving)、可編程序計算機控制器(Programmable Computer Controller,PCC)和運動控制卡(Motion Controlling Board)等幾項具有代表性的新技術。
2 全閉環(huán)交流伺服驅動技術
在一些定位精度或動態(tài)響應要求比較高的機電一體化產品中,交流伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛,其中數字式交流伺服系統(tǒng)更符合數字化控制模式的潮流,而且調試、使用十分簡單,因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅動器采用了先進的數字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP),可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣,在驅動器和電機之間構成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng),并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力,自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調節(jié),甚至可以跟蹤負載變化,實時調節(jié)系統(tǒng)增益;有的驅動器還具有快速傅立葉變換(FFT)的功能,測算出設備的機械共振點,并通過陷波濾波方式消除機械共振。