三伺服包装机运动控制研究

作     者：卫光 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于镭

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：三伺服包装机 运动控制 伺服控制系统 电子凸轮 Modbus协议 误差 补偿 

摘      要：随着科学技术的不断发展进步和各种食品包装类别的要求,对包装技术和包装设备的自动化水平都提出了新的要求,同时包装机械在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装机械竞争日趋激烈,而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。 针对食品包装领域对新型三伺服自动包装机的应用需求,本文基于自主研发的通用运动控制器为核心,对新型三伺服自动包装机的运动控制系统进行深入研究,并开发出三伺服自动包装机的运动控制软件,实现复杂的运动控制过程。同时在原有运动控制研究的基础上,根据客户的具体要求做了进一步的改进工作,开发了追踪和定长两种包装模式,实现了物料错位防切、空槽检测、自动接膜、吹气折角等新功能,提高包装机的自动化水平,满足了市场要求。 随着伺服驱动器及上位机的运算速度和响应速度的不断提升,针对三伺服包装机三轴的运动特点,提出了以电子凸轮代替传统的机械凸轮的控制思想,利用软件实现三轴同步协调工作：简化了自动包装机的机械结构,降低设备噪音,提高了包装精度。 本设计应用人机界面能够方便的实现各种加工参数的设置及主要运动控制参数的显示、监控等;人机界面与通用运动控制器通过Modbus通讯协议进行数据传送,能够满足对伺服电机的实时控制。 针对控制系统、机械传动系统等存在的各种误差,本文利用经典的PID算法进行实时补偿误差,提高包装精度。 通过以上研究工作,开发的基于通用运动器的三伺服包装机运动控制软件,通过现场调试,达到了最初的设计要求,获得了用户的认可。