Nghiên cứu hệ điều khiển máy phay CNC 5 trục

MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv Lời nói đầu Chương Tổng quan CNC 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Khái niệm CNC 1.1.2 Lịch sử phát triển 1.1.3 Ưu nhược điểm máy CNC 1.1.4 Ứng dụng thực tế công nghệ CNC 1.2 Công nghệ máy phay CNC 1.2.1 Trình độ đại 1.2.2 Mô hình máy phay CNC 11 1.2.3 Các vòng điều khiển thiết lập thuật toán điều khiển CNC 16 Chương Hệ thống điều khiển máy phay CNC 22 2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển máy phay CNC 22 2.1.1 Khối chức MMI 23 2.1.2 Khối chức PLC 25 2.1.3 Khối chức NCK (Numerical Control Kernel) 27 2.2 Vai trò điều khiển vị trí máy phay CNC 29 2.1.1 Chức điều khiển vị trí khối NCK 29 2.1.2 Quá trình tạo lập liệu đầu vào cho điều khiển vị trí 30 2.3 Hệ truyền động máy phay CNC - DMU 50T 33 2.3.1 Giới thiệu máy phay CNC - DMU 50T 33 2.3.2 Hệ truyền động máy phay CNC DMU 50T 38 i Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 40 3.1 Đặt vấn đề nghiên cứu điều khiển 40 3.1.1 Dạng đặc tính mô tả vị trí trục 41 3.1.2 Phương án truyền động 42 3.2 Xây dựng mô hình toán học động PMSM hệ tọa độ dq 42 3.2.1 Véc tơ không gian đại lượng ba pha 42 3.2.2 Mô hình động đồng nam châm vĩnh cửu 46 3.2.3 Nguyên lý điều chế véc tơ không gian 49 3.2.4 Phương pháp tựa từ thông roto FOC 51 3.3 Thiết kế điều khiển 53 3.3.1 Bộ điều khiển dòng điện 53 3.3.2 Bộ điều khiển tốc độ 58 3.3.3 Bộ điều khiển vị trí 60 3.3.4 Kết luận 62 3.4 Mô kiểm chứng Matlab/simulink 64 3.4.1 Đoạn chương trình gia công mô 64 3.4.2 Xây dựng mô hình điều chế véc tơ không gian 65 3.4.3 Xây dựng mô hình điều khiển vị trí cho động đồng ba pha nam châm vĩnh cửu 67 3.4.4 Kết mô 68 Kết luận hướng đề xuất 74 Tài liệu tham khảo 75 ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ý nghĩa Viết tắt Ghi Tiếng Anh ACDAI Bộ điều khiển tăng tốc/giảm tốc sau nội Acc/Dec Control After suy Interpolation ADCBI Bộ điều khiển tăng tốc/giảm tốc trước nội suy Acc/Dec Control Before Interpolation ASCII Chuẩn mã trao đổi thông tin Hoa Kì American Standard Code for Information Interchange CAD/CAM Thiết kế hỗ trợ máy tính/ Sản xuất tích hợp máy tính Computer-aided design / Computer-aided manufacturing CD Đĩa CD Compact Disc CNC Hệ điều khiển số Computer Numerical Control CPU Bộ xử lý trung tâm Central Proccessing Unit DNC Điều khiển số trực tiếp Direct Numerical Control FIFO Bộ nhớ kiểu hàng đợi First In, First Out FOC Điều khiển tựa từ thông rotor Field-Oriented Control MCU Khối điều khiển máy Machine Control Unit MMI Giao diện người - máy Man Machine Interface NC Điều khiển số Numerical Control NCK Bộ điều khiển số trung tâm Numerical Control Kernel OAC Kiến trúc điều khiển mở Open Architecture Control PID Bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ Proportional Integral Derivative PLC Điều khiển logic khả trình Programmable Logic Control PMSM Động đồng nam châm vĩnh cửu Permanent Magnet Synchronous Motors PWM Điều chế độ rộng xung Pulse-width modulation RAM Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên Random Access Memory iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Lịch sử phát triển CNC Hình 1.2 Máy CNC hệ đầu Hình 1.3 Khả gia công máy phay CNC Hình 1.4 Mô hình máy khoan CNC loại trục Hình 1.5 Hai dạng máy khoang đứng với khả tự động thay mũi Hình 1.6 Máy phay trục có trục nằm ngang thẳng đứng Hình 1.7 Máy phay trục thay dao thủ công (trái) loại trục song song (phải) Hình 1.8 Trung tâm gia công trục cho phép tiếp cận cắt gọt phôi từ phía 10 Hình 1.9 Các loại động servo 12 Hình 1.10 Các phần tử hệ thống CNC 12 Hình 1.11 Cấu tạo encoder .13 Hình 1.12 Vít me đai ốc 15 Hình 1.13 Khới nối đai truyền .16 Hình 1.14 Hệ thống điều khiển chu trình hở 18 Hình 1.15 Hệ thống điều khiển chu trình kín 19 Hình 1.16 Bộ điều khiển chu trình hỗn hợp .20 Hình 2.1 Cấu trúc hệ điều khiển CNC .22 Hình 2.2 Cấu trúc phần cứng phần mềm hệ thống điều khiển CNC 23 Hình 2.3 Kiến trúc chức hệ thống PLC 26 Hình 2.4 Các khối chức NCK 28 Hình 2.5 Cấu trúc NCK loại ACDAI .29 Hình 2.6 Dòng liệu NCK loại ACDAI 30 iv Hình 2.7 Mô tả tăng tốc giảm tốc 31 Hình 2.8 Mô hình biểu diễn toán học phương pháp lọc số 32 Hình 2.9 Dạng xung tăng tốc giảm tốc .33 Hình 2.10 Máy phay DMU – 50T .34 Hình 2.11 Cấu trúc trục 37 Hình 2.12 Động đồng máy phay CNC thực tế 38 Hình 2.13 Cấu trúc hệ truyền động trục máy phay CNC 39 Hình 3.1 Quá trình thực thi chương trình gia công 40 Hình 3.2 Các dạng đặc tính đầu vào điều khiển vị trí 41 Hình 3.3 Sơ đồ cuộn dây dòng stator 43 Hình 3.4 Véc tơ không gian điện áp stator u s điện áp pha 44 Hình 3.5 Véc tơ dòng điện stator hệ tọa độ dq 45 Hình 3.6 Mô hình động đồng nam châm vĩnh cửu hệ tọa độ dq 49 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý động xoay chiều ba pha nuôi biến tần nguồn áp 50 Hình 3.8 Vị trí Sector hệ tọa độ αβ 51 Hình 3.9 Cấu trúc điều khiển động đồng kích thích vĩnh cửu dựa nguyên lý tựa theo từ thông rô-to 52 Hình 3.10 Sơ đồ mô tả quan hệ id ud động PMSM .53 Hình 3.11 Sơ đồ mô tả quan hệ iq uq động PMSM .54 Hình 3.12 Sơ đồ khối điều khiển dòng id sử dụng điều khiển PI 55 Hình 3.13 Sơ đồ khối điều khiển dòng iq sử dụng điều khiển PI 56 Hình 3.14 Vòng điều khiển tốc độ cho động PMSM 58 Hình 3.15 Mạch vòng điều khiển vị trí động PMSM 60 v Hình 3.16 Bản vẽ chương trình gia công mô 64 Hình 3.17 Sơ đồ tổng quát khâu điều chế véc tơ không gian 65 Hình 3.18 Sơ đồ khối phát xung 65 Hình 3.19 Sơ đồ khối điều khiển van .65 Hình 3.20 Sơ đồ khối tính toán thời gian đóng cắt van 66 Hình 3.21 Khối mạch lực 66 Hình 3.22 Mô hình mô điều khiển vị trí sử dụng điều chỉnh PID cho động đồng 67 Hình 3.23 Đường đặc tính vị trí đặt trục X 68 Hình 3.24 Đường đặc tính mô men tải trục X 69 Hình 3.25 Kết mô đáp ứng vị trí 69 Hình 3.26 Kết mô đáp ứng tốc độ 70 Hình 3.27 Kết mô đáp ứng dòng điện id iq .70 Hình 3.28 Kết mô đáp ứng mô men .71 Hình 3.29 Kết mô dòng điện stator 71 vi Lời nói đầu Lời nói đầu Các nước phát triển giới, đột phá khoa học kỹ thuật giúp đỡ họ tìm kỹ thuật tiên tiến áp dụng sản xuất, chế tạo Nhằm tạo công cụ giảm sức lao động người mà suất, hiệu kinh tế đạt mức độ cao Trong ngành chế tạo máy không ngừng đổi tính máy, trình tự động hóa, phần mềm ứng dụng tin học đưa vào kỹ thuật chế tạo Do thiết bị sản xuất tự động hóa cao nhờ hỗ trợ hệ thống điều khiển số máy tính có mặt nhà máy, xí nghiệp, Trong chế tạo máy từ máy thông thường dần cải tiến nhờ điều khiến số, lúc đầu xử dụng hệ điều khiển NC dùng điều khiển tự động chuỗi lệnh liên tục Thế hệ sau NC hệ điều khiển số CNC dùng cụm vi xử lý thông qua máy tính để thức cách tự động máy công cụ, chương trình lập trước Thời kỳ đổi đất nước ta chủ động việc phát triển ngành công nghiệp nặng, có ngành khí chế tạo quan tâm, không ngừng đổi trang thiết bị để nâng cao chất lượng tính ưu việt sản phẩm Do máy điều khiển số sử dụng rộng rãi nước ta để chế tạo khí, đặc biệt áp dụng để chế tạo khuôn mẫu xác, chi tiết phục vụ công nghiệp Quốc Phòng Các máy công cụ điều khiển số dùng công tác nghiên cứu khoa học đào tạo, qua lớp đào tạo máy điều khiển số ta tìm hiểu vận hành sử dụng chúng để nâng cao trình độ áp dụng sản xuất có hiệu tối đa Dưới tác giả xin trình bày nội dung luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu hệ điều khiển máy phay CNC trục ” Chương Tổng quan CNC Chương Tổng quan CNC 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Khái niệm CNC CNC – viết tắt cho Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) (điều khiển máy tính) – đề cập đến việc điều khiển máy tính máy móc khác với mục đích sản xuất (có tính lập lại) phận kim khí (hay vật liệu khác) phức tạp, cách sử dụng chương trình viết kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi mã G Máy đời với mục đích gia công chi tiết khó với độ xác cao rút ngắn thời gian sản xuất, việc ứng dụng thành tựu tiên tiến ngành điều khiển tự động hóa năm gần Sự xuất máy CNC nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp Các đường cong thực dễ dàng đường thẳng, cấu trúc phức tạp chiều dễ dàng thực hiện, lượng lớn thao tác người thực giảm thiểu Việc gia tăng tự động hóa trình sản xuất với máy CNC tạo nên phát triển đáng kể độ xác chất lượng Kỹ thuật gia công CNC giảm thiểu sai sót giúp người thao tác có thời gian cho công việc khác Ngoài cho phép linh hoạt việc lập trình thay đổi chế độ gia công để phù hợp với chi tiết có hình dáng khác Trong môi trường sản xuất, loạt máy CNC kết hợp thành tổ hợp gọi cell, để làm nhiều thao tác phận Máy CNC ngày điều khiển trực tiếp từ vẽ phần mềm CAM, phận hay lắp ráp trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần vẽ in chi tiết Có thể nói CNC phân đoạn hệ thống robot công nghiệp, tức chúng thiết kế để thực nhiều thao tác sản xuất 1.1.2 Lịch sử phát triển Lịch sử phát triển CNC qua 60 năm tóm tắt hình sau: Những năm 1949, John Parson bắt đầu nghiên cứu máy phay NC trục tạo phòng thí nghiệm điện tử học viện công nghệ Masachusette Chương Tổng quan CNC Năm 1954, máy NC ứng dụng vào sản xuất Tuy nhiên, hệ máy NC đầu sử dụng cáp logic hệ thống Phương pháp điều khiển theo điểm đường thẳng Việc điều khiển mang tính cứng Không có quan hệ hàm số chuyển động tọa độ nên gia công chi tiết đơn giản Hình 1.1 Lịch sử phát triển CNC Do nghiên cứu thay thành phần cứng thành phần mềm tiến hành Sự tiến công nghệ ngành điều khiển năm 1970-1980 Nhất hệ thống NC trở thành hệ thống CNC có chức thực vi xử lý Tuy nhiên, hệ thống CNC hột hệ kín mà người dùng thêm chức tùy chỉnh vào hệ thống CNC Trong năm 1990, nỗ lực thực để thay đổi hệ thống CNC kín sang kiến trúc điều khiển mở (OAC), mà hệ thống CNC dùng theo định hướng người dùng PC-base open CNC dòm máy tính VWE giới thiệu điều khiển cấu trúc mở Tuy nhiên, PC-based open CNC không đạt mức độ mở hoàn hảo để đáp ứng đầy đủ yêu cầu khác người dùng từ phần cứng phần mềm Trong năm đầu kỷ 21 với phát triển ngành khoa học máy tính, người ta tích hợp điều khiển máy NC máy tính(computer), hệ máy đời lấy tên máy điều khiển chương trình số CNC Việc điều khiển trở nên mềm hóa, dẽ dàng lập trình thay đổi chương trình, tốc độ tính toán xử lý nhanh Gia công nhiều bề mặt phức tạp Phương pháp điều khiển theo đường biên thực nội suy Có Chương Tổng quan CNC quan hệ hàm số chuyển động tạo độ Chương trình soạn thảo tỉ mỉ gia công chi tiết phức tạp Phát triển máy CNC từ trục lên trục, trục, trục gia công hầu hết vật thể có độ khó cao 1.1.3 Ưu nhược điểm máy CNC a) Ưu điểm Tự động hóa sản xuất, hiệu kinh tế cao: Máy CNC không quan trọng ngành khí Hình 1.2 Máy CNC hệ đầu mà nhiều ngành khác may mặc, giày dép, điện tử v.v… Bất máy CNC cải thiện trình độ tự động hóa doanh nghiệp: người vận hành ít, chí can thiệp hoạt động máy Sau nạp chương trình gia công, nhiều máy CNC chạy tự động liên tục kết thúc, giải phóng nhân lực cho công việc khác Thứ nữa, xảy sai hỏng lỗi vận hành, thời gian gia công dự báo xác, người vận hành không đòi hỏi phải có kỹ thao tác (chân, tay) cao điều khiển máy công cụ CN truyền thống - Lập trình trực tiếp máy bới khả nhập tay - Việc đảm trách phận chuẩn bị sản xuất cho việc lập trình, sẵn sàng vật liệu dụng cụ cắt nhập liệu thực chỗ làm việc - Lưu trữ trường hợp gia công lặp lại chương trình gia công chi tiết đặc biệt dạng chương trình Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Từ phương trình (3-33) ta xác định hàm truyền mạch vòng kín điều khiển vị trí có dạng sau: Kp T J K J s p s3  s  R  K I kM K I kM K I  (s)  * K  (s) 1 p K J s Tp J s  s  R  K I kkM K I kM K I (3-39) K p KM JTpTI  s4  K K K R K M KM s  s  s p M Tp JTP JTpTI JTpTI Trong kM số mô men xác định công thức: kM   (3-40) P Với τ mô men động cơ, P công suất tổn thất điện trở Tương tự với cách làm thiết kế điều khiển PI cho mạch vòng dòng điện mạch vòng tốc độ, đa thức mẫu hàm truyền đạt mạch vòng điều khiển vị trí đồng thức với đa thức có điểm cực ω0 xác định Bằng phép biến đổi đại số ta đưa đa thức mẫu số phương trình (3-39) dạng: s4  K k K R kM k s  s  M s p M Tp JTp JTpTI JTpTI (3-41) Phép khai triên hàm bậc cho ta đa thức tối ưu: s4  30 675 3375 50625 s  2s   Tup 2Tup 2Tup3 16Tup4 (3-42) Đồng thức hệ số hai đa thức (3-41) (3-42) ta thu giá trị điều khiển tốc độ vị trí: 61 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 675 JTp   K R  2k T M up  R :  T  2kM Tup  I 3375 JT p  (3-43) Và : R : K P  50625 JTpTI (3-44) 16kM Tup4 Trong Tup thời gian xác lập mạch vòng điều khiển vị trí Mối liên hệ thời gian xác lập Tup , Tuq số thời gian Tp mô tả công thức: T 30   Tuq  up Tp Tup 10 (3-45) 3.3.4 Kết luận Với phương pháp tách mô hình thành hai thành phần trục d trục q ta dễ dàng xây dựng điều khiển vị trí cho động đồng nam châm vĩnh cửu Từ tham số thời gian xác lập điều khiển vị trí Tup tính toán dựa mô tả hệ thống thể chương ta xác định thành phần lại Tuq, Tp công thức (3-35) Bảng 3.2 liệt kê tham số sử dụng việc tính toán mô hệ thống Tham số Công thức Tp Tp  Tup Tuq Tuq  Tup 30 10 Ghi Hằng số thời gian vòng lặp dòng điện Thời gian xác lập điều khiển dòng iq K Rid 3Ld Tud Tham số KP điều khiển dòng id TRid Ld Rs Tham số TI điều khiển dòng id 62 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC K Riq TRiq KRω TI KP 3Lq Tuq Lq Rs 675 JTp 2kM Tup2 2kM Tup3 3375 JTp Tham số KP điều khiển dòng iq Tham số TI điều khiển dòng iq Tham số KP điều khiển tốc độ Tham số TI điều khiển tốc độ 50625 JTpTI Tham số KP điều khiển vị trí 16kM Tup4 Các tham số sử dụng việc thiết kế phải lấy từ động thực Để tiện cho việc thiết kế tham số động sử dụng trục máy phay CNC trục DMU-50T liệt kê lại bảng 3.3 Thông số động SGMGV-13DDA6C Giá trị Công suất 1.3kW Dòng điện 5.4A Tốc độ 1500rpm Mô men 8.34Nm Mô men quán tính động 2.1x10-4 kgm2 Điện cảm stator 0.00835Ω Điện trở roto 18.7Ω Hằng số mô men 0.4287 Ngoài ra, để phục vụ cho trình mô cần thông số điều chế véc tơ không gian Udc=400V, thời gian trích mẫu hệ thống Ts=1e-5 63 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 3.4 Mô kiểm chứng Matlab/simulink 3.4.1 Đoạn chương trình gia công mô % O0001; N01 T01 M06; N02 G90 G54 G00 X0.Y0; N02 M03 S500; N04 G43 H20 Z01;N05 N05 G01 X0.Y0.Z-2.F0.25 M08; N06 G01 X100; N07 G01 Y-50; N08 G01 X-100; N09 G01 Y50; N10 G00 G49 Z50 M09 M05; N11 M30; Bản vẽ gia công đoạn AB BC Hình 3.16 Bản vẽ chương trình gia công mô 64 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 3.4.2 Xây dựng mô hình điều chế véc tơ không gian Hình 3.17 Sơ đồ tổng quát khâu điều chế véc tơ không gian a) Khối điều chế véc tơ không gian Khối điều chế véc tơ không gian chia làm khối khối tính toán thời gian đóng cắt tính toán sector, khối điều khiển van Hình 3.18 Sơ đồ khối phát xung Khối điều khiển van có nhiệm vụ tạo xung phát vào van lực Hình 3.19 Sơ đồ khối điều khiển van 65 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Khối lựa chọn thời gian đóng cắt có nhiệm vụ tính toán giá trị thời gian đóng cắt van từ tham số uα uβ Hình 3.20 Sơ đồ khối tính toán thời gian đóng cắt van b) Mạch lực Hình 3.21 Khối mạch lực 66 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 3.4.3 Xây dựng mô hình điều khiển vị trí cho động đồng ba pha nam Hình 3.22 Mô hình mô điều khiển vị trí sử dụng điều chỉnh PID cho động đồng châm vĩnh cửu 67 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC 3.4.4 Kết mô Đường đặc tính thể vị trí trục X theo thời gian với tham số khoảng cách dịch chuyển 100mm với tốc độ 0,6m/phút, bước ren vít me bi trục X 10mm suy động quay góc φ = 20π = 62,8 (rad) Hình 3.23 Đường đặc tính vị trí đặt trục X 68 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Hình 3.24 Đường đặc tính mô men tải trục X Các thông số mô phỏng: - Thời gian mô t = 5s - Tải Tload = 0.5Nm thời điểm bắt đầu - Tải Tload = 1Nm thời điểm t=1.5s  Kết mô tham số Kpid =25.05, Kiid=5,61e4, Kpiq= 25.05, Kiiq=5.61e4, Kpω =1.62, Kiω =813.5 , Kpθ =187.5 Kết mô đáp ứng động với giá trị đặt trình bày hình 3.25 Hình 3.25 Kết mô đáp ứng vị trí 69 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Toc truc x 30 Toc truc x 25 20 Toc truc x (mm/s) 15 10 -5 -10 0.5 1.5 2.5 time (s) 3.5 4.5 Hình 3.26 Kết mô đáp ứng tốc độ Dap ung dong dien id, iq Id Iq 1.5 Dong id va iq 0.5 -0.5 -1 -1.5 0.5 1.5 2.5 time (s) 3.5 Hình 3.27 Kết mô đáp ứng dòng điện id iq 70 4.5 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Hình 3.28 Kết mô đáp ứng mô men Hình 3.29 Kết mô dòng điện stator 71 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC  Hàm tính toán tham số điều khiển phục vụ cho mô % tham so dong co J=0.00062; Km=1.1673; Ld=0.0538; Lq=0.0538; Rs=3.3; Udc=400; p=2; % tham so dau vao Ts=1e-4; Tud=1e-4; Tup=0.01; % tinh toan tham so thoi gian xac lap Tuq=Tup/10; Tuw=Tup*0.6; Tp=Tuw/18; % tinh toan tham so bo dieu khien dong id Kpid=3*Ld/Tud; Trid=Ld/Rs; Kiid=Kpid/Trid; % tinh toan tham so bo dieu khien dong iq Kpiq=3*Lq/Tuq; Triq=Lq/Rs; Kiiq=Kpiq/Triq; % tinh toan tham so bo dieu khien toc Kpw=675*J*Tp/(2*Km*Tup*Tup); Tiw=Km*Tuw*Tuw*Tuw/(216*J*Tp); Kiw=1/Tiw; % tinh toan tham so bo dieu khien vi tri Kpp=50625*J*Tp*Tiw/(16*Km*Tup*Tup*Tup*Tup); 72 Chương Thiết kế điều khiển vị trí cho trục máy phay CNC Kết luận: - Căn vào kết mô với sai lệch bám Δx=0.012 (mm) điều khiển thỏa mãn yêu cầu đặt - Với thời gian xác lập vị trí Tup = 0.01s, ta thấy rõ đáp ứng thỏa mãn yêu cầu toán với giá trị góc trục động bám sát giá trị đặt hệ thống - Đồ thị dòng isd ,isq đồ thị mô men thể khả đáp ứng nhanh với biến động mô men - Đồ thị tốc độ thể khả đáp ứng với mô men cản thay đổi theo tính chất tải với độ điều chỉnh tương đối bé - Dòng điện stator thể khả điều chỉnh đáp ứng với momen thay đổi trình gia công 73 Kết luận hướng đề xuất Kết luận hướng đề xuất Với nhiệm vụ giao nghiên cứu hệ điều khiển máy phay CNC trục, luận văn tác giả thực nghiên cứu giải nội dung sau: - Khái quát tổng quan hệ thống CNC, đời lịch sử phát triển máy CNC ngày Những ưu điểm mang lại vô to lớn ngành công nghiệp - Đã phân tích cấu trúc hệ thống điều khiển máy phay CNC trục, làm rõ chức năng, nhiệm vụ khối MMI, NCK PLC Từ đó, mô hình lại hệ thống đặt sở thực mục tiêu cụ thể sau - Đã nghiên cứu xây dựng điều khiển vị trí cho trục máy CNC, mô kiểm chứng Matlab/simulink Kết đáp ứng yêu cầu đường đặc tính Tạo tiền đề để thực áp dụng nguyên lý trình bày vào thực tiễn Căn vào kết mô tác giả thấy thiết kế đông có kết tương đối tốt, phù hợp với việc điều khiển vị trí cho trục máy CNC Từ nghiên cứu thực kết thu được, tác giả có thêm hướng đề xuất sau: - Áp dụng tính toán điều khiển vào mô hình thực, cách sử dụng hệ biến tần nguồn mở - Xây dựng hoàn chỉnh tiếp phần lại khối NCK, tạo lập khối NCK hoàn chỉnh đưa thực tế hướng tới sản phẩm thương mại - Nghiên cứu áp dụng thuật toán điều khiển khác cho Động servo áp dụng cho trục máy CNC… Tìm phương pháp ổn định với điều kiện phức tạp - Nghiên cứu xây dựng hệ CNC mở (Open CNC) – xu hướng tất yếu hệ thống tự động giới – nơi mà hệ thống CNC giao tiếp hay thực việc lắp lẫn thiết bị mà không gặp vấn đề chuẩn mực kỹ thuật 74 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo [1] Suk-Hwan Suh , Seong-Kyoon Kang ,Dae-Hyuk Chung , Ian Stroud, Theory and Design of CNC Systems,Springer-Verlag LondonLimited, 2008 [2] Tạ Duy Liêm, Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2001 [3] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển truyền động điện ba pha, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 1996 [4] Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittirch, Truyền động điện thông minh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [5] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [6] Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2004 [7] I.Boldea, A S Nasar, Vector Control of AC Driver, CRC Press, London, 1992 [8] Boshi Chen, Electric drive automatic control system, Machinery Industry Press, Chinese, 2005 [9] Kyeong-Hwa Kim, Myung-Joong Youn, A nonlinear speed control for a PM synchronous motor using a simple disturbance estimation technique, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2002 [10] Fanuc, “Acceleration/Deceleration System for A Numerical Controller”, US patent 4652804, 1987 [11] Fanuc, “Numerical controller capable of estimatingfinishing time of machining operation”, Patent applied 94-704020, 1994 [12] Fanuc, “Numerical control system”, Patent applied 88-700333, 1988 [13] Fanuc, “Feedforward control method for a servomotor”, US patent 5448145, 1995 [14] Information for the Machine Tool Builder, HEIDENHAIN, 2011 75 ... tiền đề để nghiên cứu hệ điều khiển cho máy CNC chương luận văn 21 Chương Hệ thống điều khiển cho máy CNC Chương Hệ thống điều khiển máy phay CNC 2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển máy phay CNC Xét... Chương Hệ thống điều khiển cho máy CNC phục hồi tham số ban đầu, chức giao tiếp trao đổi liệu máy tính PC hệ điều khiển CNC 2.1.2 Khối chức PLC Bộ điều khiển logic dùng để thi hành điều khiển. .. xã hội Máy gia công cắt gọt kim loại: Đây lĩnh vực sử dụng nhiều thiết bị điều khiển CNC Chúng ta quen với loại máy phay, máy tiện, hay máy khoan Chương Tổng quan CNC điều khiển CNC Hãy máy khoan: