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龙门双驱平台共振作为机械系统

在一般的龙门系统中,如果系统机械对称性好、机械结构刚度大、龙门跨度小,为了便于控制,通常采用主从方式,即一侧为主,另一侧是追随者。这种方法控制起来非常简单,除了回零过程需要妥善处理外,其他控制都非常简单,易于调试。当用户不确定自己设备的机械刚性时,我们一般建议使用主从模式运行。龙门双驱平台如果运行速度不能提高,或者参数调整很困难,精度与设计相差甚远,则说明系统刚性低或对称性不好,主从模式将变为系统性能提升的瓶颈。第二种方法,交叉耦合自动校正,变得很有必要。该方法采用交叉耦合的方法动态跟踪两侧的运动跟随误差,从而进行动态调整。其参数调整相对复杂,但可以通过相对复杂的控制算法对机械刚性差、对称性低的龙门系统进行控制补偿,从而实现高速、高精度。

众所周知,龙门双驱平台共振作为机械系统的固有特性,长期以来一直是运动控制领域高度关注的课题。但是,我们有多种解决方案来抑制单频或固定频率谐振。如运动轨迹的预滤波、预整形或陷波滤波器等。然而,变频谐振的抑制,特别是低频谐振的抑制,是困扰控制领域的一大难题。通常,低频谐振主要是由于系统中存在严重的惯性失配问题而形成的,这使得系统传动链中的柔性环节问题更加突出。此类系统包括:大负载关节型工业机器人、大型印刷或绕线机收放卷、传统减速机间接驱动向直接驱动系统的转换、串行交叉运动平台等。当此类系统的惯性动态变化时随着时间或位置姿态的变化,很难抑制由此产生的低频共振。目前这类运动控制多采用变量PID控制、自适应变频陷波滤波器或自适应预调节控制,但尚无系统有效的方法。尤其是当系统的惯量比远大于10比1、在几百到1到几十1的大范围内动态变化时,任何方法都无法胜任。许多应用不得不投入大量的财力来改进机械结构。

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