1、1高性能注塑机关键技术的研究摘要:在现代科学技术的不断发展过程当中,材料技术研究领域所取得的发展与进步可谓是突飞猛进的。在这一过程当中,伺服电机运行性能的提升使得现代意义上的注塑机具备实现高性能(包括高速性、以及高精度性这两个方面)运行的基础。同时,控制技术的进一步发展也加大了注塑机设备的高性能转型。基于此,本文以高性能注塑机为研究对象,首先简要分析了高性能注塑机电机控制的主要方法,进而详细阐述了高性能注塑机研究过程中的节能技术,最后简要阐述了高性能注塑机技术发展与创新的主要方向,希望能够引起各方特别关注与重视。 关键词:高性能注塑机技术电机控制创新分析 中图分类号:TM3 文献标识码:A 文
2、章编号: 在高性能注塑机控制系统的发展过程当中,如何实现注塑机控制系统运行的高速度性、以及运行过程中的低噪声性、如何实现系统运行过程中的高精度性、以及运行状态下的低能耗性,上述问题看似是矛盾的。正因为如此,各方研究人员将研究的重点放在了对高性能注塑机电机控制方法的研究过程当中。现阶段,应用相对广泛的电机控制方法主要包括自适应控制方法、模糊控制方法、以及模糊预测控制方法这三种类型。同时,在有关高性能注塑机节能性能的实现方面也展开了极为深入的研2究。在这种不断推进与深入的研究工作当中,未来期间还应当进一步扩展对高性能注塑机关键技术的研究范畴。本文试针对以上问题做详细分析与说明,希望能够为各方工作人
3、员所关注与重视。 1 高性能注塑机电机控制技术分析 1.1 自适应控制方法 在高性能注塑机电机控制的过程当中通过对自适应控制技术的应用,能够式控制对象、以及运行环境条件产生变动下,整个注塑机控制系统的运行性能得到明显改善。相关研究人员通过在永磁同步电机调速系统中引入自适应控制技术的方式,以试验数据证实:在电机基本运行参数出现变动的情况下,自适应控制技术仍然能够保障整个永磁同步电机调速系统的稳定运行。在自适应控制的过程当中,滑模变结构表现出了一种特殊的“切换”型控制方式,这一点与永磁同步电机调速系统中逆变器设备所具有的“开关”型控制方式是基本一致的,并且在鲁棒控制特性方面优势突出。因此,在自适应
4、控制方法的作用之下,借助于对电机参数的合理辨识与应用,能够参与实现对整个电机调速系统的干预与控制,在提高控制智能型的基础致死行,提高被控制系统的鲁棒特性。 1.2 模糊控制方法 从理论上来说,模糊控制方法是一种建立在模糊性集合论、模糊性语言变量、以及模糊性逻辑推理基础之上的,计算机数字控制技术。同常规控制技术方法相比,特别是在建模难度,或者是建模精确性水平较低的控制场合中,模糊控制方法所表现出的稳定性以及精确性优势均更加的突出。在高性能注塑机电机控制领域中,应用模糊控制方法能够基3于整个注塑机控制系统的运行特点,为被控制对象,也可以说是控制系统运行全过程中提供高度精确的数学模型作为支持。 1.
5、3 模糊预测控制方法 预测控制的核心在于:筛选出由高性能注塑机控制系统所提供的预测信息,在一定的时域范围之内,针对预测信息中的某一类指标进行优化。在此过程当中,整个控制系统所存在的不确定性问题都将借助于滚动优化策略的方式得到妥善的解决。模糊预测控制最为集中的优势在于能够对不确定、且在线的被控对象实现良好的干预与控制。并且,在当前技术条件支持下,基于模糊预测控制的基本算法主要可以分为以下两种类型:第一,以过程预测信息处理为中心,在常规性预测控制过程当中引入基于模糊性特征的辨识方法、以及建模方法;第二,以模糊决策优化为中心,建立在预测控制自校正原理的基础之上,对传统意义上的模糊控制器所对应的基本控
6、制规则、以及隶属函数进行优化与完善。 2 高性能注塑机节能技术分析 结合实际应用经验来看,在注塑机的运行过程当中,形成电能消耗的主要环节包括以下三个方面:第一是加热器装置所产生的电能消耗;第二是液压系统油泵设备所产生的电能消耗;第三是循环冷却水泵设备所产生的电能消耗。为更加充分的实现注塑机运行的高性能特性,做好对节能技术的研究是尤为重要的。相关研究人员证实:高性能注塑机节能的核心在于:实现对注塑机动力驱动系统自身能耗效率水平的提升、实现对驱动系统输出功率水平的提升、实现对执行机构执行功率水平的4提升。同时,还需要最大限度的确保驱动系统输出功率与执行机构执行功率之间形成良好的自适应调配关系。其中
7、,最核心的技术研究应当集中在对高节能动力驱动系统的研究方向。实践研究结果证实:通过对注塑机驱动电机的合理选取(以伺服电机为主) ;科学匹配电动机与泵(降低能量损失水平) ,规范伺服电机与泵连接方式(取消传统联轴器,使电动机轴能够与泵轴形成整体) ,上述三项措施均能够促进高性能注塑机节能水平的强化与提升。 3 高性能注塑机关键技术创新方向分析 结合上文有关高性能注塑机在电机控制技术、以及节能技术方面的研究来看,为更加充分实现注塑机控制系统运行的高性能性,就要求在关键技术的研究过程当中,特别重视对以下三个方面问题的关注:(1)需要重视对高性能注塑机驱动电机“匹配性”问题的研究:这一问题的研究主要是
8、指,以模糊预测控制方法来控制三相异步电机,同时以内模控制方式来控制三相永磁同步伺服电机。结合上文中有关高性能注塑机电机控制方法的分析,从“匹配性”角度上来说,高性能注塑机控制系统中,驱动电机的选型应当以三相永磁伺服电机为主;(2)需要重视对高性能注塑机控制驱动系统“协调性”控制问题的研究:在高性能注塑机控制系统的实践运行过程当中,需要通过对伺服电机设备与泵装置之间的协调性切换,以及驱动系统中伺服电机自身所实施内模控制的方式,来确保伺服电机设备能够与泵装置之间实现高度的“协调性” 。借助于此种方式,可最大限度的避免在高性能注塑机控制系统的调速过程当中出5现低速特性较差的问题,这对于确保高性能注塑
9、机控制系统的响应性、以及节能性而言均是至关重要的;(3)需要重视对高性能注塑机控制系统中伺服电机与泵“稳定性”连接问题的研究。 4 结束语 在注塑机长达数十年的发展过程当中,设计阶段对于注塑机运行精密性、以及高速性的追求是极为突出的。因此,在有关电动机运行功率的设计阶段,往往将各个动作的最大消耗功率数值作为设计标准。然而,从实践运行的角度上来说,受到产品表面精度特殊要求因素的影响,导致注塑机无法适用于高速、高压成型,设计功率不够合理。这项问题的解决就需要各方人员加大对电机控制技术的研究。同时,节能作为社会发展中的永恒主题,同样需要深入到高性能注塑机关键技术的研究过程当中。本文针对上述问题做出了
10、简要分析与说明,并对高性能注塑机关键技术的研究与创新方向做出了合理的展望,以期为实践工作提供指导。参考文献: 1 邵诚,高福荣,杨毅等.最优迭代学习控制的鲁棒稳定性及其在注塑机控制中的应有J.自动化学报,2003,29(1):72-79. 2 彭勇刚,韦巍.注塑机机械手位置伺服系统灰色预测 PID 及迭代学习混合控制J.仪器仪表学报,2008,29(10):2062-2066. 63 杨智韬,魏保华,瞿金平等.蓄能器在全液压注塑机的应用以及节能效果研究J.四川大学学报(工程科学版),2010,42(1):243-248. 4 权龙,李凤兰,田惠琴等.变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用J.机械工程学报,2006,42(5):115-119. 5 胡开顺,叶邦彦,王卫平等.面向集群制造的注塑机开放式模块化设计技术J.华南理工大学学报(自然科学版),2006,34(11):39-44.