מערכת יישום מנוע ליניארי היא לא רק מנוע ליניארי עם ביצועים טובים, אלא גם מערכת בקרה שיכולה להשיג דרישות טכניות וכלכליות בתנאים בטוחים ואמינים. עם התפתחות טכנולוגיית הבקרה האוטומטית וטכנולוגיית המיקרו-מחשבים, יש יותר ויותר שיטות בקרה של מנוע ליניארי. ניתן לחלק את המחקר על טכנולוגיית בקרת מנוע ליניארית לשלושה היבטים: האחד הוא טכנולוגיית הבקרה המסורתית, שניים הוא טכנולוגיית הבקרה המודרנית, שלוש הוא טכנולוגיית הבקרה החכמה.
טכניקות בקרה מסורתיות כגון בקרת משוב PID ובקרת ניתוק היו בשימוש נרחב במערכת סרוו AC. בקרת PID מכילה מידע עבר, הווה ועתיד בתהליך של בקרה דינמית, והתצורה היא כמעט אופטימלית, בעלת חוסן חזק, היא מצב הבקרה הבסיסי ביותר במערכת הנעה של מנוע סרוו AC. על מנת לשפר את אפקט הבקרה, נעשה שימוש לעתים קרובות בשליטה בניתוק ובקרה וקטורית.
טכנולוגיה ויישום של בקרת הנעה מנוע ליניארי
צילום: Zhongweixing QXL מוצרי הנעה ישירה
טכנולוגיית הבקרה המסורתית פשוטה ויעילה כאשר מודל האובייקט קבוע, ללא שינוי ולינארי ותנאי ההפעלה וסביבת ההפעלה קבועים. אבל באירועים בעלי ביצועים גבוהים במיקרו-הזנה גבוה, עלינו לשקול את השינוי של מבנה האובייקט והפרמטרים. כל מיני השפעה לא ליניארית, שינוי סביבת הפעלה והפרעות סביבתיות ועוד וריאציות זמן וגורמי אי ודאות, על מנת לקבל אפקט בקרה משביע רצון. לכן, טכנולוגיית בקרה מודרנית משכה תשומת לב רבה במחקר של בקרת מנוע סרוו ליניארי. שיטות בקרה נפוצות כוללות בקרה אדפטיבית, בקרת מבנה משתנה במצב הזזה, בקרה חזקה ובקרה חכמה.
בשנים האחרונות, בקרת לוגיקה מטושטשת, בקרת רשתות עצביות ושיטות בקרה חכמות אחרות הוכנסו לבקרה של מערכת הנעה מנוע ליניארי. נכון לעכשיו, לוגיקה מטושטשת, רשתות עצביות, שליטה ב-PID, H∞ ושיטות בקרה בוגרות אחרות משולבות, לומדים אחת מהשנייה, על מנת להשיג ביצועי בקרה טובים יותר.
היישום של טכנולוגיית בקרת הכונן של מנוע ליניארי הוא כדלקמן:
מערכת CNC לפניית בוכנה
במערכת הזנת כלי מכונה, ההבדל הגדול ביותר בין כונן המנוע הליניארי לכונן המנוע הסיבובי המקורי הוא ביטול קישור ההולכה המכני מהמנוע לשולחן העבודה (לוח גרירה), אורך שרשרת ההזנה של כלי המכונה מתקצר. לאפס, אז מצב שידור זה נקרא גם "שידור אפס". זה בדיוק בגלל מצב זה "אפס שידור", מביא את מצב כונן מנוע סיבובי המקורי לא יכול להגיע לאינדקס הביצועים והיתרונות. ראשית, תגובה במהירות גבוהה. מכיוון שחלקי הילוכים מכניים בעלי קבוע זמן תגובה גדול (כגון בורג עופרת וכו') בוטלו ישירות במערכת, ביצועי התגובה הדינמית של כל מערכת הבקרה במעגל סגור משתפרים מאוד, והתגובה רגישה ומהירה במיוחד. . שנית, דיוק גבוה. מערכת ההנעה הליניארית מבטלת את פער ההולכה והשגיאה הנגרמים על ידי המנגנון המכני כגון בורג ההובלה ומפחיתה את שגיאת המעקב הנגרמת על ידי העיכוב של מערכת ההולכה במהלך תנועת האינטרפולציה. ניתן לשפר מאוד את דיוק המיקום של כלי המכונה על ידי זיהוי מיקום ליניארי ובקרת משוב. מנגנון תנועה ליניארי באמצעות מנוע ליניארי מיושם בהצלחה בחריטת CNC והשחזה של חלקי עבודה עם חתך מיוחד בגלל התגובה המהירה והדיוק הגבוה שלו. מכוון לחלקים הלא-מעגליים עם התפוקה הגדולה ביותר, מרכז המחקר לחיתוך לא-מעגלי של טכנולוגיית האוניברסיטה הלאומית להגנה פיתח יחידת הזנת NC בתדירות גבוהה ובמהלך גדול המבוסס על מנוע ליניארי. בשימוש עבור כלי מכונת בוכנה CNC, גודל השולחן הוא 600 מ"מ×320 מ"מ, המהלך הוא 100 מ"מ, הדחף המרבי הוא 160 N, וההאצה המקסימלית יכולה להגיע ל-13 גרם. מכיוון שיחידת המנוע הליניארי והשולחן תוקנו יחדיו, ניתן לאמץ רק בקרה בלולאה סגורה.
תרשים מערכת הבקרה של יחידה זו מוצג באיור.
זוהי מערכת לולאה סגורה כפולה, כאשר הלולאה הפנימית היא לולאת המהירות והלולאה החיצונית היא לולאת המיקום. סרגל סורג דיוק גבוה משמש כאלמנט זיהוי מיקום. דיוק המיקום תלוי ברזולוציה של הסורג, וניתן לבטל את השגיאה המכנית של המערכת על ידי המשוב כדי להשיג דיוק גבוה יותר.
מערכת CNC פתוחה עם מנוע ליניארי
מערכת ה-NC מורכבת ממחשב ובקר תנועה פתוח הניתן לתכנות. המיקרו-מחשב הכללי ומערכת ההפעלה Windows משמשים כפלטפורמה. בקר התנועה בצורה של פלאג-אין סטנדרטי במחשב משמש כלבת הבקרה למימוש הפתיחה של מערכת NC. ערכת התכנון הכוללת של מערכת CNC הפתוחה המבוססת על מנוע ליניארי מוצגת באיור 3.
המערכת מאמצת את הסכימה של הכנסת כרטיס בקרת תנועה PCI-8132 לתוך חריץ ההרחבה של המחשב, המורכב ממחשב, כרטיס בקרת תנועה, דרייבר סרוו, מנוע ליניארי, שולחן עבודה CNC וכן הלאה. ביניהם, שולחן העבודה CNC מונע על ידי מנוע לינארי, בקרת סרוו ובקרת לוגיקה של המכונה מתבצעת על ידי בקר התנועה, בקר התנועה ניתן לתכנות, בדרך של פרשנות תת שגרתית תנועה וביצוע של תוכנית CNC (קוד G וכו' ., תמיכה בהרחבת משתמשים). ה-PCI-8132 הוא 2-כרטיס בקרת תנועה בציר עם ממשק PCI. זה יכול ליצור דופק בתדר גבוה כדי להניע את מנוע הצעד ומנוע הסרוו, לשלוט בתנועת המנוע של שני צירים, ולממש את האינטרפולציה הליניארית והמעגלית. בעיבוד CNC, משוב על מיקום מסופק. אפיק PCI החליף בהדרגה את אפיק ISA בטכנולוגיית הבקרה התעשייתית של היום, והפך לצורת האפיק המיינסטרים, יש לו הרבה יתרונות, כגון Plug and Play (Plug and Play), שיתוף פסיקה, המספק למשתמשים נוחות רבה, הוא המתקדם ביותר כיום , האוטובוס הנפוץ ביותר במחשב.