改善伺服系统主要性能指标的方法

发布日期:2022-08-31 浏览次数:80


随着近年国内工业自动化市场的快速发展,伴随着市场需求变化的压力,为了满足中国智能制造的发展要求,伺服和运动控制的制造商正在迅速提高技术研发能力。

 

运动控制字段的范围很广。不仅是伺服系统,而且是plc控制系统。动作控制是作为执行器包含伺服系统、上计算机、控制器、减速机及其他组件的有机整体系统。

 

一直以来,在动作控制领域,中国企业几乎都缺乏核心技术,各种各样的制造商都是中国制造企业的“战争”,我们承诺在我们努力追求的目标工业生产中解决各种各样的问题。只有真正拥有自己的核心竞争力,企业才能保持无敌。
 

以huichun的开发为例,huichun初期采用频率转换技术作为核心。从2007年到2008年,开始了伺服系统的开发,到2011年为止没有进行一系列的技术突破。在这些技术中,电子技术、驱动技术、伺服控制技术、编码器细分技术等也有很多方面。2010年,Huichun开始着手巴士技术的研究和开发,2012年Huichun开始学习机器人系统。因此,在技术开发方面,以电力电子技术为基础,运用伺服控制技术和总线控制技术,进行将来机器人结构的运动控制技术的组合技术开发。为企业自身形成相对完善的运动控制产品线。
 

从整体系统的角度来看,国内的制造商(控制层、伺服层、信息层等)的共同作业,国内的运动控制产业基本上形成了相对完整的拓扑,产业发展取得了很大的进步,取得了坚实的步骤。
 

在核心技术方面,中国企业必须注意新设备和技术的发展趋势,逐步接近国际领先水平,并在一些本地链路上突破。例如,控制系统的开发主要是以以太网控制系统为核心,构建适用于将来网络化工业生产模式的网络控制器,是精密工业的核心组件之一。现在被欧洲、美国、日本的企业独占了。中国企业应该努力学习,逐步缩小与外国企业的技术差距。
 

目前,Huichun有三个R&D中心:深圳、苏州和米兰、意大利。每年,企业都会投资R&D的销售额的10%。到2016年,企业的R&D投资超过了4亿。在工业自动化领域,主要包括伺服系统、频率转换器、大规模传输、PLC、编码器、工业视觉、工业机器人等产品、工业自动化、新能源车辆、工业互联网、铁路运输、提供工业机器人等很多产业领域。huichun伺服驱动系统平台不仅掌握了诸如伺服性能算法、以太网总线、仓储总线、电机电磁设计和工艺设计能力等核心技术,还具备编码器设计和制造能力拥有完全独立的知识产权。产品开始进入R&D的第三代。


伺服系统的核心技术指标
 

分析伺服系统的核心技术指标
 

从控制和执行器的角度来看,易用、安全性、响应性、实时总线、编码器精度/分辨率、扭矩变动不仅是伺服系统的核心技术指标,也是该阶段产业开发的新要求。与响应性相关的核心技术包括三环算法和硬件实现方案。由huichun开发的伺服系统1小时可实现4万往返时间,定位时间为5ms的SV820产品目前的循环刷新周期为625k,超过了日本伺服。涉及编码器分辨率/精度的核心技术包括:编码器细化技术,例如旋转铣床复合机床的主轴定位精度为了满足零件处理位置错误的要求,编码器的分辨率必须小于40角度秒,这在中国是第一个23比特,精度在20 arcsec以下。涉及低转矩变动的核心技术包括伺服电机的电磁设计技术,要求机床表面使用工具线,要求伺服速度变动严格,包括雕刻、研磨、雕刻、车削、研磨等。目前,huichun伺服电机的扭矩变动在0.5%以下。
 

与高速实时总线相关的核心技术是总线同步技术。在印刷领域,锂电池、LED、高端电子设备和多轴插值和高精度生产速度和精度要求不能满足一般总线的速度和实时性能要求。Huichun伺服目前支持100m高速实时以太网总线与Beifu和欧姆龙控制器的深度集成。易用核心技术包括功能算法,基于对电气机械系统的理解,如自动调谐、在线惯性识别、在线共振点识别、低频振动抑制等功能。可大幅降低调试作业负荷,提高伺服的适应性和易用性。目前,huichun伺服可实现在线惯性识别、在线谐振点识别、低频振动抑制、模型跟踪、扭矩观测、单点击刚调整。
 

安全性的中心技术的重点在于,sto功能、软件、硬件安装能力、sto(afetororque off)功能、飞行、短路、过电压等保护功能对于伺服的安全利用非常重要。特别是在人类机械协调的现状下,sto功能不可或缺。Huichun伺服SV820系列可满足Stopl 3级。
 

在伺服系统核心技术的开发中,国内企业的参考和学习有国际先进技术,但不能将其他人的设计分解为“复制”。例如,目前国内的电机设计是一个瓶颈,提高电机产品的设计水平是很重要的。此外,实时总线系统的开发必须基于操作系统的理解,并且需要仔细研究Windows、Linux和其他操作系统。一言以蔽之,罗马不是一天。一切技术革新都是企业长期积累的结果。有越来越多的行业人士必须积极探索地球,打破伺服和运动控制的核心技术。