基于西門子PLC及S120的滑模變結(jié)構(gòu)控制在汽車內(nèi)飾熱壓包邊設(shè)備上的應(yīng)用.pdf

1、本文介紹了選用Siemens PLC和S120伺服控制器在汽車內(nèi)飾熱壓包邊設(shè)備中軟件和硬件的設(shè)計(jì)。熱壓包邊設(shè)備是汽車內(nèi)飾生產(chǎn)的專用設(shè)備，其性能的好壞直接影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率及管理成本。顧名思義，熱壓和包邊是設(shè)備工藝過程中兩大特點(diǎn)。在熱壓包邊的過程中，上框架帶著上胎膜快速往下運(yùn)動，整個(gè)下壓過程分為加熱位置和合模位置，加熱工藝的目的是將產(chǎn)品表面的膠水激活，然后進(jìn)行快速合模，合模完成后，打開模具，所有安裝在胎膜上的氣缸滑塊對產(chǎn)品的四

2、周進(jìn)行快速包邊。由于不同膠水的特性相差很大，膠水激活溫度和激活后失效的時(shí)間也都不同，所有整個(gè)合模過程必須在工藝要求的時(shí)間內(nèi)完成。而且在快速合模的時(shí)候需要保證上模和下模的間隙，合模的位置必須保證包邊滑塊能夠自由伸出且不會與其他機(jī)械位置干涉，合模位置同時(shí)不能因?yàn)檫^壓而導(dǎo)致產(chǎn)品面被壓壞。本文介紹的設(shè)備運(yùn)動控制系統(tǒng)由同步伺服電機(jī)構(gòu)成，通過控制同步電機(jī)來控制設(shè)備上下臺面和左右平移臺面的運(yùn)動，目前傳統(tǒng)的PID控制方法對設(shè)備運(yùn)動的速度要求和重復(fù)位置精

3、度都有限，容易受到環(huán)境因素的制約，所以研究新型的控制算法的意義是非常關(guān)鍵。
　　本文以設(shè)計(jì)一臺兩工位紅外伺服熱壓設(shè)備為例，設(shè)備的基本運(yùn)動有，上框架上下合模運(yùn)動，整個(gè)行程是1100mm，下框架左右平移運(yùn)動，工位行程930mm，中框架前后平移運(yùn)動，工位行程700mm。所有的動作都由伺服電機(jī)完成，這里通過熱壓包邊設(shè)備的工作原理及機(jī)械構(gòu)造，并且結(jié)合相關(guān)的熱壓包邊工藝，進(jìn)一步揭示了熱壓設(shè)備的電氣控制原理。
　　我們通過對設(shè)備中同步伺服

4、電機(jī)進(jìn)行理想化條件的建立，得到基本方程，然后在對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模?？梢灾垃F(xiàn)在主流的電機(jī)廠商都采用矢量控制方式去控制電機(jī)，所以根據(jù)矢量控制方法，我們通過Clark變換將電機(jī)的三相靜止坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的兩相正交的轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系，這樣再將勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行解耦控制，選取適合的滑模面和建立相應(yīng)的滑模控制率，最后通過李雅普諾夫第二定律驗(yàn)證滑?？刂坡试谟邢迺r(shí)間內(nèi)收斂至零，與此同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用控制中也與傳統(tǒng)的PID控制進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)其控制的結(jié)果能更好地