UMAC伺服同步控制技術(shù)在軌跡制孔上的實(shí)現(xiàn)

劉建東，張?jiān)浦?/p>

（中航工業(yè)北京航空制造工程研究所，北京 100024）

伺服電機(jī)同步聯(lián)動(dòng)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是確保運(yùn)行過(guò)程中每個(gè)聯(lián)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性的一致性，以使得雙軸系統(tǒng)的運(yùn)行如同單軸系統(tǒng)一樣。為此,雙軸同步聯(lián)動(dòng)伺服系統(tǒng)需要使用同步聯(lián)動(dòng)的各種控制方法來(lái)達(dá)到各關(guān)聯(lián)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的一致性，雙軸同步聯(lián)動(dòng)伺服系統(tǒng)是一種強(qiáng)耦合性的非線(xiàn)性系統(tǒng)，因此其中存在著各種非線(xiàn)性因素,如飽和非線(xiàn)性、摩擦非線(xiàn)性等，如何通過(guò)控制理論來(lái)有效地消除這些非線(xiàn)性的影響,確保雙軸同步運(yùn)行過(guò)程中每個(gè)關(guān)聯(lián)軸的動(dòng)態(tài)特性的一致性，成為伺服控制技術(shù)研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)。隨著鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等在航空制造業(yè)中的大量應(yīng)用，對(duì)航空裝配中制孔的高效、高質(zhì)量和高精度的加工需求也越來(lái)越高。軌跡制孔技術(shù)由于采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和加工工藝，目前已經(jīng)在國(guó)外一些著名飛機(jī)制造廠(chǎng)商的裝配車(chē)間中使用。軌跡制孔技術(shù)不同于傳統(tǒng)的制孔方式，采用了斷續(xù)銑削的技術(shù)，一把刀具能在1個(gè)工序內(nèi)完成對(duì)不同孔徑的加工，既減少了換刀時(shí)間，又消除毛刺、脫層、剝離、孔表面粗糙度等問(wèn)題，大大提高了工作效率和制孔質(zhì)量。

本文根據(jù)軌跡制孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制孔工藝需求運(yùn)動(dòng)機(jī)理和控制要求，要求控制系統(tǒng)應(yīng)具備伺服控制、多軸同步控制、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與上位機(jī)數(shù)據(jù)交換等功能。本文介紹提出一種一種以UMAC運(yùn)動(dòng)控制器為核心的軌跡制孔控制系統(tǒng)，雙電機(jī)同步聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，詳細(xì)分析了符合系統(tǒng)要求的控制方案及其工作原理。……