CN202087905U - 一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统，由工业PC机、电源和保护电路、运动控制器、接口板、伺服驱动单元、伺服电机、模拟量输入、I/O开关量控制组成，所述的工业PC机连接运动控制器模块，运动控制器模块连接接口板，所述的接口板连接电源和保护电路模块、模拟输入模块、I/O开关量控制模块、伺服驱动单元、和伺服电机，所述的伺服驱动单元连接伺服电机模块，所述的电源和保护电路连接伺服驱动单元。本实用新型分段模糊PID控制算法，精度较高，安全、可靠性高，易于实施，投入不高，有利于推广实施。
Description
技术领域
本实用新型属于电子传感与控制技术领域，涉及一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统。
背景技术
加工丝杠通常采用“车－淬－粗磨－精磨”的方法，螺纹磨削是丝杠加工的最后一道工序。螺纹磨床的加工精度直接影响丝杠的加工质量。在丝杠加工过程中由于存在各种干扰，使丝杠的螺距和工艺要求之间有差距，这样就要进行误差补偿。而丝杠的磨削最终是靠电机带动的，所以对误差的补偿最终变为对电机的转速进行调控。目前国内的磨床较多以直流伺服电机为驱动装置，以光电编码盘为检测元件的半闭环控制系统，这种系统在技术上较为成熟，稳定性较高，但是属于开环控制，其精度很大程度上取决于控制系统的机械结构，容易产生偏差，同时无法对开环环系统进行有效地校正，因而使得许多磨床系统即便使用了高性能的交流伺服系统也难以达加工较高精度的丝杠。
PID控制方法的结构简单、易于工程实现，在许多控制系统中仍得到了广泛的应用。但该方法过分依赖控制对象的模型参数，鲁棒性较差，对于交流调速这类复杂系统的控制，单纯采用PID控制器，很难满足系统的要求。而模糊控制的最大优点是不依赖于被控对象的精确模型，可以基于很少的控制规则，即可给出相应的控制信号，具有很强的鲁棒性，将模糊控制引入伺服系统，能解决传统控制中遇到的困难。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供涉及一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统，以解决上述背景技术中的缺点。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统，由工业PC机、电源和保护电路、运动控制器、接口板、伺服驱动单元、伺服电机、模拟量输入、I/O开关量控制组成，所述的工业PC机连接运动控制器模块，运动控制器模块连接接口板，所述的接口板连接电源和保护电路模块、模拟输入模块、I/O开关量控制模块、伺服驱动单元、和伺服电机，所述的伺服驱动单元连接伺服电机模块，所述的电源和保护电路连接伺服驱动单元。
在本实用新型中，在工业PC机输入指令速度，通过控制卡控制电机按照指令速度运转，同时通过光电编码器读取电机的实际速度，两者进行比较得到速度误差，通过模糊PID算法的分析得到下一个指令速度，重新控制电机的转速。这样就实现了对电机的闭环控制。系统每隔一个控制周期输出一个指令速度对电机进行控制。当电机运行过程中出现意外情况时，通过控制卡通知上位机，上位机通过在程序中设定的一个辅助线程对出现的意外情况进行处理。
在本实用新型中，所述的基于模糊控制的自动补偿磨削系统采用的分段模糊PID控制算法，当速度误差较大时采用Bang-Bang控制，能尽快的减小误差；当速度误差控制在较小的范围之内时采用模糊控制，能使误差进一步减小。
有益效果
本实用新型具有以下优点：
（1）分段模糊PID控制算法，精度较高：采用PID控制使系统的稳态精度控制在了准确的范围之内，很好的实现了丝杠的精确磨削，具有广泛的实用性；
（2）安全、可靠性高：为了实现系统的安全运行，在系统中利用中断事件机制设置了安全处理模块，大大提高系统的安全因素；
（3）易于实施，投入不高，有利于推广实施。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统，由工业PC机1、电源和保护电路2、运动控制器3、接口板4、伺服驱动单元5、伺服电机6、模拟量输入7、I/O开关量控制8组成，所述的工业PC机1连接运动控制器模块3，运动控制器模块3连接接口板4，所述的接口板4连接电源和保护电路模块2、模拟输入模块7、I/O开关量控制模块8、伺服驱动单元5、和伺服电机6，所述的伺服驱动单元5连接伺服电机模块6，所述的电源和保护电路2连接伺服驱动单元5。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种基于模糊控制的自动补偿磨削系统，由工业PC机、电源和保护电路、运动控制器、接口板、伺服驱动单元、伺服电机、模拟量输入、I/O开关量控制组成，其特征在于，所述的工业PC机连接运动控制器模块，运动控制器模块连接接口板，所述的接口板连接电源和保护电路模块、模拟输入模块、I/O开关量控制模块、伺服驱动单元、和伺服电机，所述的伺服驱动单元连接伺服电机模块，所述的电源和保护电路连接伺服驱动单元。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148752A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-11-19 | 湖北大学 | 数控螺纹磨对刀与磨削中偏差量的自动提取与消除方法 |
| CN111443597A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-24 | 济南大学 | 用于控制立磨矿粉粒度的装置及方法 |
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2011
- 2011-04-18 CN CN2011201138608U patent/CN202087905U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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