专注电动缸传动技术研发生产

拥有资深的机械传动设计师，先进的传动设计软件

伺服电动缸是最常见的电动执行元件,具有定位点数多、定位精度高、传动效率高、节能省电等特点,在诸多领域得到广泛应用。伺服电动缸的生产厂商或者使用者都会对其控制性能、运行特性及运行能耗进行考虑,进而影响到伺服电动缸的设计、优化、选型及使用。

采用机电一体化设计的伺服电动缸存在着结构相对复杂、零部件多、零部件耦合性强等特点,一方面会导致对其进行精确控制比较困难,另一方面会对其运行能耗分析与测试带来困难。因此,对伺服电动缸的运动控制模型进行分析与仿真研究、运行能耗分析与测试显得十分有必要。

对伺服电动缸进行仿真研究,首先,对采用矢量控制策略的永磁同步电动机的数学模型进行了分析;其次,对基于id=0矢量控制方式的永磁同步电动机位置伺服控制系统的三闭环进行设计,电流环、速度环及位置环的调节器分别采用PI、PI、纯比例控制及在速度环与电流环前均增加位置前馈补偿控制,以解决永磁同步电动机位置伺服控制系统采用传统PID控制时存在着位置跟踪滞后、响应速度慢、超调量大等现象以致其往往不能满足高跟踪精度与高跟踪速度的要求的问题;

再次,把伺服电动缸的机械传动部分等效为一个主要考虑其刚度、阻尼、惯量与延时效应的模型,推导出其数学模型及传递函数;最后,结合永磁同步电动机位置伺服控制系统的数学模型与机械传动部分的数学模型,推导出伺服电动缸的数学模型,并对伺服电动缸的数学模型进行了MATLAB/Simulink仿真。

对于伺服电动缸的运行能耗测试的研究,首先,根据伺服电动缸的运行机理,分析了伺服电动缸运行能耗的机理及组成,从理论上推导出伺服电动缸的运行能耗的数学模型;

其次,根据伺服电动缸运行特性、试验条件及试验需求,设计并搭建了基于LabVIEW的伺服电动缸运行能耗试验系统;

再次,针对不同运行状况下的伺服电动缸的运行能耗进行全面的试验,包括数据采集、处理与分析;最后,根据试验结果,对从理论推导出的伺服电动缸运行能耗的数学模型进行修正,使根据该模型计算出的伺服电动缸的运行能耗预测值与实测值的误差率不超过10%,为伺服电动缸的设计、优化、选型及使用提供理论依据与试验数据。