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坡口机恒负载切削控制系统的设计与研究-【新闻】电阻计

发布时间:2021-04-20 12:13:05 阅读: 来源:不锈钢螺旋输送机厂家

坡口机恒负载切削控制系统的设计与研究

为了保证厚壁管件的焊接品质,焊接前管件必须进行坡口加工。在坡口加工过程中,如果进给速度与主轴转速不变,随着切削刃与工件接触而的增大,电机负载也将随之增大,而且对刀具的磨损以及设备的使用,都将造成很大的影响。传统的保持恒负荷的设备,主轴电机一般是变频电机或伺服电机,成本较高。为此,结合的目前情况,主轴采用普通电机,并在线监测主轴电机电流,通过改变进给电机速度,保持所测电流值的恒定,来保证切削载荷的恒定。

2 坡口机控制系统

系统由触摸屏、伺服单元、PLC和主轴动力头单元组成,在实际工作中主轴动力头固定旋转做切削运动,伺服电机驱动工作台为进给运动。

触摸屏实现人机界而交互,PLC通过I/2单元控制主轴单元的启停及伺服单元的驱动与安全限位,其中主电动机为三相_片步交流电机,其上安装有电流传感器,用以检测主轴电流值i并反馈给PLC。

2 智能控制原理

已有研究证明,加工过程中,主轴电机的电流与切削负荷之间,存在着必然的映射关系。因此,可以通过保持主轴电机电流的恒定,来保证加工过程中的切削负荷的恒定。厚壁管件坡口的加工本身,是一个复杂的强非线性过程,所以采用具有较强鲁棒性的模糊控制算法实现智能控制。

3 仿真

根据系统运动构成,建立Matlab Simulink系统模

图中的Mode即为系统研究模型。其中伺服系统模型处理为一阶惯性环节和一个延迟环节:进给速度,。与切削力模型F的关系近为一个惯性环节:切削力与电流可以近似看成一个比例环节。

根据系统在被控过程中对应不同的偏差和偏差变化率,归纳出参数输出M的原则:

当偏差为负值时,说明实时电流值比设定值大,此时应该减慢进给速度,所以输出的电流变化量为负值,以使最终的电压控制信号M减小。

当偏差和变化率为中等大小时,输出的电流变化量取值要大小适中,以保证设定值与实时值的一致.

5 结束语

坡口加工过程,是一个非线性、时变性的系统,采用不依赖对象模型的模糊控制,对干扰有一定的鲁棒性。可以在低成本的情7兑下,实现对恒负荷的控制。对于坡口机这类特种设备,本系统研究利于提高加工的效率和在加工过程中设备运行的平稳性、可靠性,具有一定的应用价值和市场价值

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