HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN-青岛海瑞卓越工业科技有限公司

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HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN

产地：日本

规格：LMB30W LMB35V LMB35W LR3050K LR3662K LR4575K LR5585K

公司所在地：山东青岛

电话：17505320578 ,17505320578

详细信息

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN

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的详细信息

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN

日本进口HIR海瑞代替IKO滚动块导轨

日本进口HIR衬套轴承

日本进口HIR超级直线轴承

日本进口HIR交叉滚子导轨

低组:LMB-V/W系列=MSB-TS/S

LMB15V LMB15W LMB20V LMB20W LMB25V LMB25W LMB30V

LMB30W LMB35V LMB35W

LR3050K LR3662K LR4575K LR5585K

LR68105K LR82145K

SR1540RN SR2050RN SR2560RN SR3270RN

SR4087RN SR50125RN

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN常用的燃氣緊張有丙烷、丙烯、丁烷、甲烷、液化煤油氣等，對付這些烴類燃氣，其爆炸極限都較乙

炔範疇窄，因而操作甯靜性較高.但另一方面，這些燃氣的火焰流傳速度較慢，火焰溫度也較乙炔低

，在實際利用進程中，和乙炔氣相比，在性能和操作要領上會有肯定的差異.

　　用丙烯作燃氣用于切割金屬，工件不易燒塌，隱語平滑平整，挂渣少易打掃.切割時，與乙炔相

比，預熱時間稍長，但切割速度與乙炔相當.別的，丙烯氣成本低無汙染，利用方便甯靜可靠.因此，

在金屬切割中，已越來越普遍地利用丙烯燃氣.

　　但是，與乙炔相比，丙烯燃氣的火焰溫度較低，火焰流傳速度不高，改進火焰流傳速度，是丙烯

燃氣可以大概全面替代乙炔燃氣的要害.

1　實行

1.1　實行計劃

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN工業用燃氣有一個共同的特點，即全部的燃氣都必要有氧氣來促進燃燒，一種實用于焊接的燃氣

在氧內燃燒時必須具有以下性能：

　　(1)火焰溫度高.

　　(2)火焰流傳速度高.

　　(3)具有充足的熱值.

　　(4)火焰與母材及添補金屬的化學應聲最少.

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN在工業上實用的燃氣中，乙炔氣很不壞地餍足了上述全部要求，別的一些燃氣，如丙烯、丙烷、

天

然氣以及以這些氣體爲根本的一些專門的氣體都具有充足高的火焰溫度，但其火焰流傳速度低，在氧

與燃氣的比例高到足以形成有效的流傳速度時，這些氣體的氧化性就過強了［1］.

　　因此，我們爲了使氧-丙烯火焰可用于焊接，緊張是要提高其火焰溫度，改進火焰的流傳速度，

同時應克制因氧的過量而導致工件及添補質料的太甚氧化，影響焊接質量.從有關文獻［2，3］可以

知道，一些含氧有機物可以作爲氧-丙烯火焰的燃燒活化劑，並可提高火焰的流傳速度.本研究在添加

含氧有機物以促進火焰的燃燒方面，緊張利用醇、醚、酮等有機含氧化合物.在配方計劃進程中尚需

思量其與主燃氣之間的相容性，揮發性等因素時，還需添加部門氧化劑、汽化劑、穩固劑等資助組分

　　對配方研究，將緊張以以下幾部門舉行：

　　(1)主燃氣：丙烯.

　　(2)燃燒活化劑.

　　(3)汽化劑.

　　(4)火焰流傳速度促進劑.

　　(5)助溶劑或溶解穩固劑.

　　也可根據實際環境，增刪以上一至兩個組分，以火焰溫度作爲探針舉行配方優劣的評價.

1.2　溫度測量

　　溫度測量所接納的儀器爲上海自動化儀表三廠生産的WGJ-01型精密光學高溫計，量程爲900～

3200℃.

　　由光學高溫計測得的亮度溫度S按下式換算爲真實溫度T：　　

1/(T+273)=1/(S+273)+1.0404×10-4lgελ

　　這裏ελ爲石墨的黑度系數0.95.

1.3　配方實行及其火焰溫度的測量

　　配方一：此配方中參加燃燒活化劑、氧化催化劑和溶解穩固劑，以及可以使這些液態添加劑勻稱

霧化的汽化劑，整個添加劑量爲10%.

　　配方二：該配方中緊張參加了可提高火焰流傳速度的醇、醚添加劑，參加量爲6%；

　　配方三：此配方中參加醇、酮添加劑並參加肯定量的汽化劑，添加總量爲7%；

　　配方四：此配方參加醇、醚，用于提高火焰流傳速度，並參加氧化劑及汽化劑，添加總量爲10%.

　　參添補加劑後的丙烯燃氣的火焰溫度測定如表1所示.

表1　火焰溫度測量結果

Table 1　Measurement results of flame temperature

燃氣割矩火焰溫度/℃ 焊矩中性焰溫度/℃

乙烯 3300 3100

丙烯 3000 2870

配方一 3190 2960

配方二 3160 2940

配方三 3100 2900

配方四 3220 2980

2　實行及結果測試

2.1　切割實行

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN接納G01-30型氧-乙炔割炬，專用梅花型氧-丙烯割嘴,對厚度爲6～50mm的鋼板舉行了切割實行,

與氧-乙炔焰相比,切割時預熱時間稍長,且需較大的氧量,但進入正常切割之後,可再調小氧量.

　　切割質量要比氧-乙炔焰的不壞，緊張是隱語平滑平整，挂渣少而且容易打掃.

2.2　焊接實行

　　接納H01-6A型氧-乙炔焊炬，專用梅花型焊嘴，焊絲接納含脫氧劑的08Mn2Si焊絲.分別對厚度爲2

、3、6mm的低碳鋼板舉行焊接試驗，試驗結果如表2所示.

表2　焊接試驗結果

Table 2　Testing results of welding

鋼板厚度/mm 火　焰焊接速度熔　池焊縫質量

2 中性焰稍　快較清澈較平整

3 輕微氧化焰稍　慢較清澈較平整

6 氧化焰慢不清澈少量氣孔

2.3　焊接的力學性能測試

　　(1)冷彎試驗

　　接納厚度爲3mm的A3號鋼板，分別用乙炔燃氣及加了添加劑的配方四丙烯燃氣焊接，焊條型號爲

08Mn2Si，按冷彎試驗尺度裁切5個雷同的試樣.試驗時將試樣彎曲180°，試驗結果如表3所示.

表3　冷彎試驗結果

Table 3　Testing results of cold bending

乙炔焊接試樣丙烯焊接試樣

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

無裂口無裂口無裂口無裂口無裂口有裂口無裂口無裂口微裂口無裂口

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN冷彎試驗結果表明，用乙炔焊接的試樣，在試驗條件下經彎曲180°而無裂口，所做5次試驗全部

合格，而用加了添加劑的丙烯燃氣焊接的試樣，只有3次試驗合格，闡明其焊接部位抗彎強度比乙炔

焊接的稍差.

　　(2) 抗拉強度試驗

　　接納厚度爲2mm的A3號鋼板，分別用乙炔燃氣及配方四丙烯燃氣焊接，接納平口對焊，焊條型號

爲08Mn2Si，按抗拉強度試驗尺度裁切4個雷同的試樣，試驗結果如表4所示.

表4　抗拉強度試驗結果

Table 4　Testing results of tensile strength

試樣號應力/(N．mm-2)

乙炔焊接丙烯焊接

1# 183 153

2# 188 137

3# 177 134

4# 188 145

3　結果分析

　　理論上，乙炔完全燃燒可用下述化學應聲方程式表現：

C2H2+2.5O2─→2CO2+H2O+1344kJ/mol

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN但實際上燃燒是分兩個階段舉行的，一次應聲産生在火焰的內區（焰心）內，用下述化學應聲方

程式表現：

C2H2+O2─→2CO+H2+464kJ/mol

　　這一應聲放出的熱量和形成的高溫是由于乙炔的分析，以及分析出的碳局部氧化而孕育産生的.

　　當焊炬噴嘴中噴出的氣體的比比方上述應聲方程式所示的那樣爲1∶1時，應聲形成典範的極爲明

亮的藍色焰心，這種相當小的火焰孕育産生出焊接鋼板時所需的燃燒強度，此火焰稱作中性焰.因爲

沒有

過剩的碳或氧使金屬滲碳或氧化，應聲後的産物實際上是還原性的，在焊接鋼時是有益的.

　　對氧-乙炔焰，此中性焰溫度爲3100℃左右.

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN在火焰外層，一次應聲孕育産生的一氧化碳及氫和四周大氣中的氧燃燒，形成二氧化碳和水蒸氣

，即

産生二次應聲，其方程式如下所示：

2CO+H2+1.5O22CO2+H2O+880kJ/mol

　　雖然外區燃燒孕育産生的熱量大于焰心孕育産生的熱量，但由于其橫截面積大，以是，外焰的燃

燒強度和

溫度均較低.

　　丙烯的完全燃燒可用下述化學應聲方程式表現：

C3H6+4.5O23CO2+3H2O+2175kJ/mol

　　理論耗氧量爲4.5:1.

　　其一次應聲爲：

C3H6+1.5O23CO+3H2+391kJ/mol

　　此時的氧-丙烯中性焰溫度爲2870℃，氧-丙烯焰的二次應聲如下：

3CO+3H2+3O23CO2+3H2O+1784kJ/mol

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN因此，對付氧-丙烯焰來說，雖然其總熱值2175kJ/mol大于氧-乙炔焰的總熱值1344kJ/mol,但由

于其一次應聲的熱值及中性焰溫度都較低，因而，對付焊接，特別是焊接較厚的工件時，氧-丙烯火

焰是有肯定缺陷的.

　　我們的試驗議決在丙烯燃氣中參添補加劑的要領,來增長其燃燒總熱值,提高火焰流傳速度,進而

到達提高火焰溫度的目的.從試驗結果來看,參添補加劑之後, 火焰溫度有較大幅度的提高.特別是用

割炬測定的火焰溫度(氧化焰)較高，在應用于金屬切割時,得到很不壞的切割結果.焊接利用的是中性

焰

，而中性焰溫度很大程度上受制于丙烯的一次應聲，雖然我們在配方四試驗中，加了添加劑後的丙烯

燃氣中性焰溫度比純丙烯燃氣提高了110℃，達2980℃，但與乙炔中性焰溫度 3100℃相比，另有較大

的差距.

基于焊裝生産線的運送要領（橇體循環）和自動化程度（50%），此生産線緊張接納RFID自動掃描方

式來舉行車體辨認。焊裝車間車體辨認體系緊張認真工藝線上車體辨認跟蹤、WBS庫區存儲調治以及

生産線的生産排序辦理。

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN事情進程如圖1：整個白車身生産進程的拉動是從下車身總成線上線開始的，首先，上位機根據汲取

到的生産籌劃在下車身總成線的第一個工位上的生産看板上表現出生産擺設，如允許以有效地引導工

人按生産籌劃舉行生産操作；從下車身總成線的第二個工位開始就全部進入自動化生産，在下車身總

成線的末了一個工位也是橇體循環的肇始工位，這時，體系的上位機將根據體系汲取到的生産籌劃和

生産線根據生産看板的實際完成環境舉行核對，然後將車體信息（上線序次號、車型、生産序次號，

VIN碼、車身號、顔色、配置等）自動地寫入載碼體中；與此同時，側圍線地區將緊跟在下車身總成

線背面舉行生産，側圍線的生産模式和下車身總成的非常相似；然後，下車身總成和側圍在總成線將

舉行有序聯合，並在總成線緊張的工位上設置現場HMI終端，讓操作工人根據表現的內容舉行車體信

息核對大概修改；顛末車身總成之後，白車身已經初具範圍，這時，將進入調解線舉行四門兩蓋的裝

配，在調解線的裝置工位上，操作工人根據RFID的讀寫看板舉行信息的核對；末了，白車身進入WBS

存儲區根據車型和顔色舉行庫區的存儲與辦理，再根據塗裝和總裝的實際生産必要，向塗裝車間送白

車身，此時已完成一次循環，可以進入下一輪循環。

圖1 體系事情流程

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN此體系的事情進程對車型信息的要求比力高，甯靜可靠性能要求高，因此對整個體系的控制可靠性和

甯靜性提出了更高的要求。

控制體系構成

整個控制體系接納“會合監控、疏散控制”的典範控制模式（體系布局如圖2所示），依據這一原則

，將整個焊裝車間生産控制體系分爲3個層次，即監控層、控制層和配置層。每一層又可分析爲多個

模塊，都由數據驅動，並可擴展成樹狀布局以實現各自差別的成果。第3層是車間級監控層，車間級

辦事器直接汲取到廠級MES 的生産籌劃擺設，整個車間將嚴格按籌劃完成白車身的生産，然後車間級

辦事器將實際的生産完成環境反饋給廠級MES體系，這樣廠級MES體系根據種種信息彙總、分析和諧管

理全廠的各個生産關鍵。整個控制體系構成如下：

圖2 體系布局

1、體系辦事器與監控事情站

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN該事情站位于焊裝車間中控室內，以後要與車間中間監控體系集成，利用中間監控體系在中控制室中

的事情站，實行體系的上位辦理與監控的成果。緊張成果包羅體系配置、車體位置跟蹤與查問、WBS

庫區辦理、生産排序辦理、體系妨礙報警等成果。監控事情站的背景辦事器還將與廠級MES體系的生

産籌劃模塊雷同訊，如允許使生産籌劃體系知道車身當前的精確位置，掌握焊裝車間的生産環境。

2、網絡布局

基于辦理型的工業以太網互換機，創建Turbo Ring光纖環網，冗余布局，冗余通訊且制止自光複，自

愈時間<300ms。

3 、PLC控制體系

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN本體系生産線單元層接納一套西門子S7-414 PLC作爲控制器，AVI_PLC 控制櫃位于車間現場，議決

PLC來控制相幹讀寫站的讀寫操作。PLC還議決EtherNet認真與機運、焊裝工藝線等控制體系雷同信，

提供車身信息給這些體系。

4、基于BLIdent體系的RFID事情站

每一個BLIdent站包羅：

（1）BLIdent接口模塊，用于連接上位體系。

（2）IO模塊，用于與聯系關系配置PLC交接IO信號。與聯系關系配置信號交接接納硬線，以包管要害

信號的准

確性。

（3）電子看板接口模塊，用于串行連接電子看板。通訊基于RS485，連接多個電子看板。

（4）CPU單元。BLIdent帶有CPU單元，可以獨立處理懲罰一個地區的AVI與看板成果。這意味著在網

絡通

信制止時，AVI成果不受影響，要是車型數據BUFFER創建的充足大，電子看板肯定時間內仍能正常工

作。

BLIdent編程基于CODESYS。是布局化編程語言。整個AVI體系由多少個BLIdent事情站組成，是模塊化

的布局。

此中，整個焊裝車間共利用16套基于BLIdent體系的RFID事情站，RFID事情站在焊裝車間一層平面布

置如圖3所示，在焊裝車間二層WBS區的平面擺設如圖4所示。

圖3 焊裝車間一層平面擺設

圖4 焊裝車間二層WBS區的平面擺設

各個RFID事情站的成果簡述如下：

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN□ AVI-1是車體跟蹤體系的信息寫入點，也是整個車體跟蹤體系的要害點，此時車體辨認體系的PLC

必要與總成線的PLC通信，議決發動機艙左右框架上料 AM01 L/R工位的生産排序看板驗證根據生産計

劃自動寫入的車體信息與生産實際是否立室，確認後才氣對車體舉行操作。

□ AVI-2/AVI-7/AVI-8是帶有HMI人機界面，可以編輯修改載碼體數據的讀寫站，此三點也是車身返

修下線後的重新上線點。

□ AVI-3/AVI-6/AVI-9/AVI-10設置在合裝工位，體系從RFID讀取車型信息後頒布到電子看板上，以

此來校驗主線待裝置車身與從線來件是否車型劃一。

□ AVI-4/AV-5/AVI-11彙總每段工藝線上的質量信息，下載到載碼體上。

□ AVI-12/AVI-13/AVI-14設置在WBS庫區的入口與出口移行配置處，用于調治時讀取車型信息。

□ AVI-16爲塗裝車間與焊裝車間交接點，此讀寫站連接到塗裝控制體系，塗裝車間控制體系直接讀

取焊裝車間載碼體獲取車型，顔色等信息。

5、載碼體

載碼體數據容量2KByte，爲體系成果擴展留有余量。

車體辨認與生産辦理的聯合：

圖5 電子看板

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN在焊裝車體辨認的根本上，爲了更精確、更高效地實現混線生産，江淮將車體辨認與生産辦理很不壞

地

聯合，相輔相成。生産排序辦理是爲焊裝車間C級車生産線混線生産專門開辟的一套生産排序辦理系

統。生産排序辦理根據用戶的實際生産環境，將各個地區分別成差別的主線、從線，以主線所生産的

車型爲主，從線根據主線的車型所生産，到達有序的同時生産多種車型的目的。如圖5所示，電子看

板表現了一組車型代碼。代碼大概是“A0/B0/C0/BM/--”。Type1用于生産排序看板，將要生産的車

型字符閃灼提示在線工人。Type2表現單個車型代碼，代碼大概是“A0/B0/C0/BM/--”，Type2用于當

前車型提示。

體系軟件計劃

1、計劃數據庫錄入界面，導入從Bann 體系下達的生産籌劃文件，每個待生産的車對應一條記錄，

將VIN 碼、車型、配置及質量等必要HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN追溯的信息歸類到

記錄屬性。

2、因爲側圍運送線和門蓋運送線沒有存儲區，其生産上線序次只需依照地板生産線上線序次即可。

3、生産排序軟件檢索數據庫依據生産原質料庫存量（該條件預留）同車型排在一起，根據市場交貨

時間等條件，確認地板生産線上線序次，並將車型信息依次頒布到地板生産線上線電子看板。

4、生産排序軟件依據各生産線節拍及地板生産線上線序次和上線時間，謀略出側圍線和門蓋線最佳

上線時間，依地板生産線上線序次將車型信息頒布到側圍線和門蓋線上線電子看板。

5、生産排序軟件在第一個雪橇接車工位將車型對應記錄的相幹屬性議決AVI PLC 下載到RFID 載碼體

中。

6、RFID 載碼體編碼規矩如表所示：

7、主線與從線的合裝工位設車型信息提示電子看板。如車身合裝工位前某一工位提出下線申請，則

下線信息記錄到載碼體中，在合裝工位電子看板提示下線。

8、 WBS 根據車身範例存儲，WBS 出庫的原則是：雷同顔色的車排成一組向塗裝車間送車，先入庫的

車身先送、ERP 定單時間優先級高的車身先送。

　辨識進程中，由微機發出M序列二值僞隨機信號，該信號經PCL812板的D/A口以切合的電平送至數控

體系的速度控制端，疊加在體系正常事情的信號上，在測速電機的輸出端孕育産生的相應信號經A/D

轉換

後與M信號一起存放在微機數據文件中.

2　M序列信號與相幹分析法辨識

2.1　M序列信號及功率譜

　　辨識進程中接納最大長度雙電平僞隨機M序列信號［5］，M序列信號統計特性較不壞，生成要領

簡

便. 本研究中，由微機預先孕育産生一個周期的M序列信號，然後循環輸出. 經開端謀略及實行後確

定M序

列信號周期長度爲Np＝27－1＝127，根本電通常間(鍾周期)大于4ms時可取得較理想的辨識結果. 圖2

中給出了鍾周期＝11ms時M序列信號的功率譜及數控銑床在此信號鼓勵下的輸出功率譜. 此M序列信號

類似于白噪聲，它能鼓勵出銑床在事情通頻帶範疇內的動態舉動.

圖2　M序列信號功率譜及數控銑床的輸出功率譜

Fig.2　Power spectrum of M serial signal and output power spectrum of NC mill

2.2　相幹分析－最小二乘法辨識體系模型

　　相幹分析法辨識的理論根本是維納－何浦(Wiener_Hopt)方程［5］：

(1)

式中，Ruu(λ-τ)爲輸入量的自相幹函數；Ruy(λ)爲輸入/輸出量的相互關函數；爲體系衝激相應的

最佳預計.

　　設有一SISO線性疏散時間體系可表現爲：

y(t)＝-a1y(t-1)-a2y(t-2)-…-any(t-n)+b1u(t-1)+b2u(t-2)+…+bnu(t-n)+e(t)=φTtθ+e(t)

(2)

式中：{u(t)}和{y(t)}分別爲實際測量的輸入和輸出序列，e(t)爲誤差項.

φTt＝［-y(t-1),…,-y(t-n), u(t-1),…,u(t-n)

θT=［a1,…an, b1,…,bn］

向量矩陣情勢爲

Y=φTθ+E

殘差爲：

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN應用最小二乘法的辨識便是確定體系參數向量θ的預計值，使殘差平方和爲最小.

　　將相幹分析法和最小二乘法聯合起來可同時辨識出非參數模型及參數模型.

　　圖3是辨識X軸時輸入輸出量的相幹函數曲線(利用R9211B儀器得到).從圖中可看到：M序列輸入信

號的自相幹性、伺服活動輸出速度的自相幹性以及輸入、輸出的相互關性都很顯著. 這闡明，用于辨

識的輸入輸出信號可信度較高.

圖3　X軸的相幹函數曲線

Fig.3　Correlation functions on X axis

3　數控銑床軌迹控制模型的辨識

　　當數控銑床的呆板性能較不壞時可略去其非線性因素. 因而，參考位置輸入量和實際位置輸出

量

間采樣序列u(t)和y(t)可表現爲常系數線性差分方程：

y(t)+a1y(t-1)+…+any(t-n)=b0u(t-d)+

b1u(t-1-d)+…+bmu(t-m-d) (3)

式中d爲耽誤量.

　　對式(3)舉行Z變動後可得到：

(4)

式(4)中的即爲體系的轉達函數.

　　辨識實行中體系的I/O信號波形如圖4所示（M序列信號的鍾周期爲50ms，采樣周期爲7.81ms)，采

用ARX模型布局，對采樣的前半部門信號舉行辨識謀略，得到X軸的轉達函數，此中耽誤步數爲4，主

導極點爲7，零點數等于6，見表1, 謀略出差分方程式(3)的系數見表2.

圖4　采樣數據波形

Fig.4　Waves of signal measured

表1　X軸主導零-極點數據

Table 1　Major zero-pole on X axis

序號極點零點

1 　-0.394 0+i0.619 2 　-0.927 9+i0.478 9

2 　-0.394 0-i0.619 2 　-0.927 9-i0.478 9

3 0.280 4+i0.508 8 0.518 6+i0.864 3

4 　0.280 4-i0.508 8 　0.158 6-i0.864 3

5 0.869 9 　

6 　0.7177+i0.226?5 　0.049?4+i0.868?1

7 　0.7177-i0.226?5 　0.049?4-i0.868?1

　　用辨識出的模型畫出仿真曲線，和後半部門采樣信號舉行比力，其擬合較理想，見圖5.

圖5　采樣數據曲線與模型仿真曲線

Fig.5　Measured curve and simulated curve

表2　模型系數

Table 2　Coefficient of model

序號 A B

1 -2.078 1 0.0000

2 1.725 5 0.0000

3 -1.117 5 0.0000

4 0.941 4 0.0000

5 -0.698 7 0.176 0

6 0.347 8 0.126 7

7 -0.089 6 0.150 8

8 　 0.238 6

9 　 0.206 0

10 　 0.081 1

11 　 0.147 4

4　前饋預見補償器計劃

4.1　前饋預見補償器的布局

　　HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN在不帶前饋補償的數控銑床反饋控制器中，由數控步調發出的位置指令yd(t)便是參考位置輸入

量u(t)，因此當t＞0時，伺服體系動態實際位置y(t)不等于給定的位置yd(t)(伺服體系中，A(Z-1)不

等于B(Z-1))，接納前饋補償器的目的便是要使實際位置盡大概精密跟蹤給定的位置yd(t).爲此要根

據差異環境計劃前饋補償器的情勢. 圖6中表現的是前饋補償器與閉環反饋體系間的幹系.

　　數控銑床軌迹控制的一個顯著特點是將來的軌迹點可預先知道，因此在本前饋補償器的計劃中也

思量利用此將來值. 即接納預見控制要領，以進一步減小軌迹控制誤差.

　　在數控機床體系中，零點在單位圓外的環境(稱爲非最小相位體系)極爲廣泛［4］.由辨識結果可

知：本研究所接納的數控銑床也是一非最小相位體系.

　　將圖6中的零點多項式B(Z-1)分析爲：

B(Z-1)=Bin(Z-1).Bout(Z-1).B1(Z-1) (5)

圖6　前饋補償器與閉環反饋體系間的位置幹系

Fig.6　Location about feedforward preview compensator

and closed-feedback system

式中Bin(Z-1)爲單位圓內的零點,B1(Z-1)爲單位圓上的零點,Bout(Z-1)爲單位圓外的零點.

　　這樣，銑床閉環體系的轉達函數可表現爲：

(6)

因此，前饋補償器中分別對相應的幾部門舉行補償：

{F(Z-1), F(Z)}=F1(Z).F2(Z-1).F3(Z) (7)

　　此中, F1(Z)＝Zd, 用于消除體系耽誤d步而孕育産生相位差的影響; F2(Z-1)=A(Z-1)/Bin(Z-1)

，用

于刪除落在單位圓內和圓上的極-零點；F3(Z)用于消除體系中單位圓外零點的影響；對付F3(Z)，如

取其逆體系1/Bout(Z-1)，就會導致體系孕育産生不穩固的極點，因此接納與其等價的複數情勢舉行

補償

［2］.

　　設體系共有k個單位圓外的零點，則

其複數的指數情勢展開爲冪級數後：

(8)

HIR滚动块导轨滑块LMB15V LMB30V LR3662K SR2050RN由于數控軌迹控制中將來s步的目的值可預先算出，則代入式(8)後就實現了與 Bout(Z-1)的逆體系的

等價. 由于這些零點在單位圓外，以是級數收斂，因此取式(8)的前有限項就可得到類似結果. 思量

到取有限項後引起的增益變化，將式(8)除以系數 {1-(rleiθl)-nsZns}得到Bout(Z-1)的類似逆體系

爲：

(9)

4.2　前饋預見補償器的參數謀略

　　對付辨識得到的數控銑床X軸伺服體系的轉達函數，其前饋補償器參數爲：

　　以是

(10)

式(10)中,r1=r2=1.0442，θ1= -θ2＝2.04726rad，h1=h2=0.5

　　單位圓外一對共轭複數零點的前饋預見補償器爲：Fout(Z)=Fout(Z)1+Fout(Z)2

此中：

確定了預見步數ns後，Fout(Z)1和Fout(Z)2中的各虛數項可一一消去，Fout(Z)就成爲簡略的實系數

補償器.

5　實行結果及分析

　　根據以上辨識得出的數控銑床模型，加上前饋預見補償器(預見步數取3)，布局出一新的數控伺

服控制器，舉行實行. 補償前後X軸的Bode圖如圖7所示.

圖7　補償前後X軸的Bode圖

Fig.7　Bode diagrams compensated and un-compensated on X axis

　　從圖7中可以看到, 補償前的幅頻增益特性和相頻特性隨著頻率增大而明顯降落, 頻率在4 Hz時

增益約降落18dB, 相位滯後約180°；頻率在10 Hz時增益約降落31dB, 相位滯後約270°；頻率在

40Hz時增益約降落39dB, 相位滯後約700°. 加前饋預見補償後幅頻增益在25 Hz內時根本連結定值,

相頻特性在頻率達100Hz時，只有約100°的相位差.

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