[发明专利]一种伺服压力机滑块位置偏差在线自动修正方法

说明书

本发明公开了一种伺服压力机滑块位置偏差在线自动修正方法，利用电子传感器检测滑块实际位置与理论位置之间的偏差，读取上一个控制周期电机原始位置命令a_n和上一控制周期计算的最新控制补偿量c_n；根据当前系统反馈的滑块实际位置h_n更新电机位置命令补偿量：c_n+1＝c_n+a_n‑g(h_n)，h_n为根据上一控制周期发出的补偿后位置命令而产生的滑块位置在当前控制周期内的实测值；控制器发出带补偿的位置命令b_n+1＝a_n+1+c_n+1，其中a_n+1为当前周期电机原始控制位置命令，从而能够消除或大幅度减小滑块实际位置与理论值的偏差。本方法不需要对压力机的机械结构进行改变。可应用于各种往复模式运动的压力机。

技术领域

本发明涉及伺服压力机控制技术领域，具体地说是一种伺服压力机滑块位置偏差在线自动修正方法。

背景技术

伺服压力机已广泛应用于冲压行业。伺服压力机由伺服电机通过机械机构带动滑块上下运行，通过对工件施加压力而完成材料成形加工。伺服压力机总体结构如附图2所示。伺服电机和滑块通过机械机构刚性连接。理论上，通过控制伺服电机的运行即可精确控制滑块位置。在现有实际系统中，用户通过界面输入所期望的滑块运行位置参数，然后中央控制器根据电机位置和滑块位置的对应关系计算电机的位置命令曲线，并在控制过程中将电机位置命令逐个发送给伺服驱动器进行电机控制，并通过机械机构带动滑块上下运动。

由于机械机构运动零部件之间的间隙和机械系统的弹性变形，滑块的实际位置和理论位置往往不相等，并且滑块施加的压力越大，误差越大。这种情况如附图3所示，附图3“电机位置曲线”由控制系统根据用户输入参数计算得到，“滑块位置曲线”中的虚线“理论曲线”是根据压力机机械结构的刚性关系由电机位置曲线计算出来的滑块位置曲线，也是用户希望滑块运行的轨迹。但是由于间隙、变形、磨损以及温度等外界影响，滑块实际运行曲线(附图3中“实际曲线”)偏离了理论曲线。这个偏差导致压力机加工精度降低。并且随着生产时间的推移，这个偏差会越来越大，必须定期人工校准。这降低了产品合格率，增加了维护工作，降低了生产效率。

专利(专利号：201220701430.2)公开了一种具有滑块运行误差预防及补偿的双点开式压力机。可用于伺服压力机。其采用的方法是，通过为压力机增加机械补偿机构，对滑块位置偏差进行补偿和修正。这需要对压力机的机械结构进行改变，必须重新设计压力机主机，工作量大，成本高。另外针对不同工况，必须需要提前进行反复试验，设定补偿机构的参数。若工况发生变化，则会导致补偿不足或过分情况，失去补偿功能。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种伺服压力机滑块位置偏差在线自动修正方法，利用电子传感器检测滑块实际位置与理论位置之间的偏差，并利用这个偏差对电机位置控制命令进行补偿，从而能够消除或大幅度减小滑块实际位置与理论值的偏差。本方法不需要对压力机的机械结构进行改变。可应用于各种往复模式运动的压力机，即伺服电机向一个方向旋转时带动滑块下行，向另一个方向旋转时带动滑块上行，包括螺旋压力机、螺旋多连杆压力机、以及曲柄连杆压力机。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种伺服压力机滑块位置偏差在线自动修正方法，包括以下步骤：

定义电机位置，即电机转子角度为a，滑块行程为s，则二者之间的关系依赖于传动系统且唯一确定：s＝f(a)，反函数为a＝g(s)，补偿量定义为c，补偿之后的命令b＝a+c，滑块位置反馈值定义为h，下述步骤中所用的n为自然数，定义上一控制周期编号为n，当前控制周期编号为n+1；

此处所述的传动系统是由伺服电机至滑块之间的传动转换机构。