以伺服直线电机为驱动的运动控制系统的应用越来越广泛。其高速度、高精度、无磨损、结构简单等优势在某些特殊领域使用的多轴运动平台、机床、专用加工设备上采用直线电机结构成为首选,正在逐步替代原有的伺服电机加丝杠的模式。
当然,与传统的传动方式相比,目前直线电机直接驱动的使用范围还比较窄。影响直线电机应用的因素有很多,排除其它因素,直线电机的安装调试与传统方式有比较大的区别 。从技术层面讲,这是制约直线电机在工业设备上使用的原因之一。目前,很多高等院校和技工学校已经认识到直线电机应用教学的重要性,有关直线电机伺服控制的课题和课程都已经开设。为配合这些课题和课程的顺利开展,北京慧摩森电子系统技术有限公司推出“SM-1U型直线电机伺服控制原理教学示范平台”,满足学校低成本、可调整、需动手的教学和科研需求。配合PC机和RS232接口,实现系统的调试和编程。
另外此平台可以直接应用于专用生产设备,实现快速精密定位,如激光加工、CCD扫描等场合。
该直线电机平台具有以下功能和特色:
1. 平台结构简单,充分体现了直线电机系统直接驱动、除导轨外无磨损及没有传动误差的优点;
2. 提供完整的控制特性曲线的显示和存储,对系统响应进行频域和时域分析;
3. 操作者不仅可以进行PID参数的调整,还可以手动或自动调整直线电机的换相,了解直线电机的工作原理;
4. 可以设置电子滤波器,调整PWM控制信号的频率范围,了解控制系统的频响特性及对伺服系统的影响;
5. 预留CanOpen接口,数字和模拟控制输入接口,可以配合相应的总线、PLC及运动控制卡(器)工作;
6. 配置相应的软硬件,操作者还可以利用Matlab和Labview实现对平台的控制和测试;
7. 搭载其它试验仪器,可以实现系统的快速定位和速度控制,扩展平台的应用,如利用CCD相机,可以实现图像扫描等功能;安装点胶头,完成快速多点点胶功能。
SM-1U型直线电机平台配合PC机使用
利用控制器提供的调试软件,直线电机平台与PC机配合使用,利用PC机所配置的RS232接口,不需增加任何硬件就可以实现平台的初始化,控制参数设置,运动参数的调整,频域和时域的分析功能,还可以就平台的加速度、运行速度和轨迹的不同要求自主编程。
软件采用图形化的人机界面,试验结果利用电子示波器界面实时显示,操作者可以随时监控调试过程和控制参数变化带来的性能改变。