【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控加工
，特别涉及数控机床用磁悬浮系统。
技术介绍
现代加工制造技术正朝着高速化、精密化和模块化方向发展，信息等高新技术制造业对加工设备性能如定位的精度和速度提出了越来越高的要求。数控机床是典型的大型加工设备。在高加速、超精密的运动平台中，传统的加工方式是刚性接触支承和“旋转电机+滚珠丝杠”驱动定位。这种方式受摩擦、磨损、驱动件的质量惯性和连接件之间的间隙等影响会降低设备的定位精度和响应频率。此外，在要求实现多自由度运动控制的场合，如果采用导轨和轴承作为支承部件，系统的机械结构则会随自由度的增加变得十分复杂，并且刚度不容易提高。为克服以上缺点，提高定位速度和精度，20世纪90年代以后，运用直线电机驱动的定位工作平台出现在精密数控机床加工中心上。直线电机的应用取消了源动力和工作台部件之间的所有中间传动联结环节，实现了机构的直接驱动，能够实现“零传动”。具有传统定位工作台无法比拟的优点。但其可提供的推力小、要求移动部件质量轻微。然而数控机床的移动部件质量很大，为此，采用磁悬浮技术与直线电机驱动相结合的技术将数控机床的移动横梁悬浮在静止导轨的上方，使横梁和导轨不直接发生接触，通过直线电机来驱动，实现无摩擦运动。与传统的数控机床加工方式相比，采用磁悬浮技术与直线电机驱动相结合的方式不仅可消除摩擦、磨损，而且由于取消了从电动机到工作台之间的一切中间传动环节，，并具有定位精度高、高加速、无需润滑、启动推力大等优点。同时，磁悬浮支承方式的刚度和阻尼可以通过控制器的参数进行调节，实现最佳的刚度及阻尼比。与机械轴承、气浮支承、液体轴承等支承方式不同，...
【技术保护点】
一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于：（1）对于单悬浮导向系统/单悬浮支撑系统采用高精度模糊控制器；（2）对于双悬浮导向系统/双悬浮支撑系统采用自适应同步控制器；（3）单悬浮导向系统采用可控电磁铁；（4）单悬浮支撑系统采用电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁；（5）通过两个单悬浮导向系统组成的双悬浮导向系统，以及两个单悬浮支撑系统组成的双悬浮支撑系统来实现悬浮的龙门框架系统；（6）整个控制系统硬件部分。
【技术特征摘要】
1.一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于: (1)对于单悬浮导向系统/单悬浮支撑系统采用高精度模糊控制器； (2)对于双悬浮导向系统/双悬浮支撑系统采用自适应同步控制器； (3)单悬浮导向系统采用可控电磁铁； (4)单悬浮支撑系统采用电磁永磁混合磁极悬浮电磁铁； (5)通过两个单悬浮导向系统组成的双悬浮导向系统，以及两个单悬浮支撑系统组成的双悬浮支撑系统来实现悬浮的龙门框架系统； (6)整个控制系统硬件部分。2.根据权利要求1所述一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于:高精度模糊控制器由模糊逻辑控制器和模糊插值控制方法构成: (1)模糊逻辑控制器:3.根据权利要求1所述一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于:单悬浮支撑系统的高精度模糊控制器设计时输入变量误差e与误差变化率ec的论域均为[-3 3]，输出u的论域为[-3 3];并且选取悬浮支撑系统相应的模糊隶属函数为表1、表2、表3,模糊规则表4和悬浮支撑系统插值权重系数查询表5:4.根据权利要求1所述一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于:单悬浮导向系统的高精度模糊控制器设计时输入变量误差e论域为[-0.5 0.5]，误差变化率ec的论域为[-2 2]，输出u的论域为[-1 I]，并且选取相应的模糊隶属函数为表6、表7、表8、模糊规则表9和悬浮导向系统插值权重系数查询表10:5.根据权利要求1所述一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于:自适应同步控制器中，将两个单悬浮导向系统/两个单悬浮支撑系统其中的一个单悬浮导向系统/单悬浮支撑系统设为子系统1，另一个单悬浮导向系统/单悬浮支撑系统设为子系统2，传递函数分别为G1(S)和G2(S) 子系统1作为子系统2的参考模型，输出分别为A，将子系统1作为参考模型，因此得到的被控系统和参考模型系统分别为6.根据权利要求1所述一种数控机床用多磁悬浮系统同步稳定悬浮的控制方法，其特征在于:整个控制系统硬件部分包括主电路、横梁悬浮气隙控制电路、同步控制电路和被控对象四部分组成，其中主电路包...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春芳，邢银龙，王通，赵希梅，张健，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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