[發(fā)明專利]一種智能圓軸類校直機(jī)主軸自適應(yīng)速度控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910034650.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109856962B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董輝;周祥清;劉白龍;季祥;張宇;付建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/02
• 分類號(hào): G05B13/02;B21D3/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種智能圓軸類校直機(jī)主軸自適應(yīng)速度控制方法，采用自適應(yīng)減速階段加速度控制算法的調(diào)整減速階段的加速度大小，即在同一個(gè)路程的速度規(guī)劃中，與加速階段的時(shí)間相比，增大了減速階段的時(shí)間，從而減少了主軸在停下運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力；將主軸運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)距離L、設(shè)定的目標(biāo)速度V_m，各個(gè)階段速度及相對(duì)應(yīng)的脈沖步數(shù)進(jìn)行比對(duì)，利用加速階段正推和減速階段倒推法調(diào)整電機(jī)實(shí)際能達(dá)到的最大速度，并實(shí)時(shí)規(guī)劃出電機(jī)加減速曲線。本發(fā)明能有效解決圓軸類校直機(jī)主軸在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，以及引起的抖動(dòng)和碰撞、彎曲度的測(cè)量精確、機(jī)器和電機(jī)的損壞的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種速度控制方法，尤其是一種智能圓軸類校直機(jī)主軸自適應(yīng)速度控制方法，屬于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，圓軸類校直機(jī)的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，智能化的校直機(jī)可以校直硬度和淬火等程度不一的圓軸類鋼材。智能的圓軸類校直機(jī)采用由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)負(fù)載的主軸(校直頭)進(jìn)行對(duì)圓軸類材料的彎曲位置進(jìn)行下壓校直，并且受到廣泛的關(guān)注。

智能圓軸類校直機(jī)的主軸校正系統(tǒng)主要在圓軸的彎曲位置，通過(guò)繼電器控制彎曲位置兩端支撐點(diǎn)來(lái)支撐圓軸，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸(校直頭)移動(dòng)一定距離，對(duì)圓軸彎曲的地方進(jìn)行校正。然而，要是想要對(duì)不同材質(zhì)的圓軸能到很好的校正，那么主軸(校直頭)必須要有很大的力才能對(duì)圓軸進(jìn)行校正，這樣主軸就必須帶有很大的負(fù)載。主軸(校直頭)在移動(dòng)校直功能減速停止時(shí)，由公式Ft＝mv可知，速度和負(fù)載很大時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，就會(huì)是設(shè)備很容易發(fā)生抖動(dòng)和碰撞現(xiàn)象，而一旦抖動(dòng)就將引起彎曲度的測(cè)量不精確，甚至還會(huì)導(dǎo)致校直機(jī)的機(jī)械碰撞損壞機(jī)器和電機(jī)，尤其是在高速運(yùn)動(dòng)情況下更易發(fā)生。同時(shí)，主軸(校直頭)為了加快校正的進(jìn)度，縮短校直時(shí)間，需要進(jìn)行短距離內(nèi)的迅速提速，在停止減速階段需要緩慢一點(diǎn)減速，增大減速時(shí)間，減少?zèng)_擊力。因此迫切需要一種新的速度控制方法來(lái)提升主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高智能圓軸類校直機(jī)主軸的速度以及克服其在高速運(yùn)動(dòng)且負(fù)載很大的情況下減速階段下存在的設(shè)備顫抖、電機(jī)損壞等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種能實(shí)現(xiàn)電機(jī)迅速提速、有效避免過(guò)載、提升穩(wěn)定性的智能圓軸類校直機(jī)主軸自適應(yīng)速度控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種智能圓軸類校直機(jī)主軸自適應(yīng)速度控制方法，所述方法包括以下步驟：

1)首先根據(jù)圓軸類校直機(jī)主軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)、采用電機(jī)的型號(hào)屬性以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，確定主軸在進(jìn)行上下移動(dòng)動(dòng)作時(shí)，電機(jī)能允許運(yùn)行的最大加速度a_max，最小加速度a_min，最大速度V_max，高速階段最小速度V_con2，勻加速階段最小速度V_con1和勻加速度a_c；

2)在加速度值低于主軸電機(jī)的最大加速度a_max的條件下，根據(jù)加階段加速度控制算法，可以得出加速階段的各個(gè)加速度(a₁,a₂,···,a_n)，a表示加速度的值，下標(biāo)1到n表示加速度的規(guī)劃順序；

3)根據(jù)實(shí)際圓軸類校直機(jī)主軸負(fù)載的重量M和設(shè)定的目標(biāo)速度V_m，再根據(jù)自適應(yīng)減速階段加速度算法與速度控制算法，可以得出減速階段的加速度與加速階段加速度之間的關(guān)系a_d＝a_u/k和減速階段的加速度(a₁',a₂',···,a_m')，其中，a_d表示減速階段的速度，a_u表示加速階段的速度，k表示加速階段的加速度與減速階段的加速度的比例關(guān)系；