龙门移动数控机床横梁双悬浮系统交叉耦合同步控制.pdfVIP

第2期 组 合机床 与 自动化 加工技 术 NO．2 2014年2月 M odularMachineTool AutomaticManufacturingTechnique Feb．2014 文章编号 ：1001—2265(2014)02—0090—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．02．024 龙门移动数控机床横梁双悬浮系统交叉 耦合同步控制冰 刘春芳，荣 刚 (沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870) 摘要：龙 门数控加工中心的移动横梁由两个电磁悬浮系统共 同支撑悬浮。由于两个 电磁悬浮系统被 机械横梁连接在一起，因此两个电磁悬浮系统存在一定的机械耦合关系，即当横梁发生倾斜时两个 电磁悬浮系统的内部参数都会发生变化。论文在分析推导了该耦合系统的动力学方程后对双电磁 悬浮耦合系统进行建模。为了解决双电磁悬浮系统不同步问题，文章在耦合存在的基础上，对系统 设计了速度、气隙双重交叉耦合同步控制。仿真结果表 明气隙、速度双重交叉耦合同步控制使两个 电磁悬浮系统具有 良好的同步性，悬浮气隙稳定，进而减小零件的轮廓误差，提高加工精度。 关键词：耦合分析；交叉耦合；同步控制 中图分类号：TH165；TG65 文献标识码 ：A Cross-coupledSynchronizingControlofDualSuspensionSystemsof GantryCNCM achineMovingBeam LIU Chun—fang，RONG Gang (SchoolofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China) Abstract：Themovingbeam ofGantryCNC Machineissuspendedbytwoelectromagneticsuspensionsys— tems．Becauseoftwosuspensionsystemsarejointedbymechanicalbeam，thereraecouplingrelationsbe— tweentwosuspensionsystems．Itmeanswhenthebeam tiltingthepraametersoftwosystemschangeatthe sametime．Thispaperanalysisthecouplingrelationanddeducestheequationsofcouplingrelation，after thatbuildsthesimulationmodeloftwosuspensionsystems．Inordertosolvehteproblem ofthetwosystems raenotsynchronized，SOhtispaperputsforwrad speedand airdoublecross—coupledsynchronizingcontrol basedonhtecouplingisexist．Thesimulateresultsshow thathteproposedmehtodmakehtetwosystem hav— inggoodsynchronism andhtesuspensionairstable，andthenhtecontourerrorofcomponentisreduced．So theworkingaccuracy isimproved． Keywords：couplinganalysis；cross—coupled；synchronizingcontrol 统的耦合关系可以采用解耦控制方法使耦合的两个电 0 引言