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　　隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械行業(yè)也提出了很多新要求，對(duì)于生產(chǎn)效率而言要不斷提高才能夠創(chuàng)造更多價(jià)值。卷板機(jī)向高速、高精、高表面品質(zhì)和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展，直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用日益擴(kuò)增。直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，只有在控制系統(tǒng)、電機(jī)和測(cè)量系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)和配合之下才能得以充分發(fā)揮，測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于體現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能而言至關(guān)重要。基于光電式單場(chǎng)掃描技術(shù)的直線光柵尺/角度編碼器具有高精度、高分辨率和細(xì)分誤差小的優(yōu)勢(shì)，非常適合直接驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。
從控制理論方面看，由于半死循環(huán)卷板機(jī)控制系統(tǒng)無法克服卷板機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差、高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的熱變形誤差和磨損，全死循環(huán)作為可以消除傳動(dòng)誤差的控制理論已越來越多地應(yīng)用到現(xiàn)代卷板機(jī)控制中。驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面，液壓機(jī)因直接驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)相比具有高精度、高動(dòng)態(tài)特性、低摩擦、維護(hù)簡(jiǎn)單和高效率等特點(diǎn)，在卷板機(jī)行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。測(cè)量技術(shù)方面，由于絕對(duì)式編碼和界面技術(shù)、光電式單場(chǎng)掃描技術(shù)等的應(yīng)用，測(cè)量反饋組件的精度、分辨率和安全性有了很大提高。
數(shù)控卷板機(jī)的效率提高有賴于控制系統(tǒng)、電機(jī)、機(jī)械部件和測(cè)量系統(tǒng)等的相互協(xié)調(diào)與配合。正確選擇測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于卷板機(jī)的性能特別是直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有重要作用。直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率的表現(xiàn)在很大程度上取決于位置測(cè)量組件的選擇，對(duì)測(cè)量組件有極高要求：①高的測(cè)量精度;②小的細(xì)分誤差;③高的分辨率;④無干擾。
直接驅(qū)動(dòng)的最大優(yōu)勢(shì)在于其驅(qū)動(dòng)組件(直線電機(jī)或力矩電機(jī))和被驅(qū)動(dòng)組件(工作臺(tái)或轉(zhuǎn)臺(tái))之間沒有其它傳動(dòng)部件，連接剛性高，因此直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制環(huán)系統(tǒng)增益可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。高增益有其優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也增加了對(duì)測(cè)量組件輸出信號(hào)品質(zhì)的要求，于直線電機(jī)而言為直線光柵尺，于力矩電機(jī)而言則為角度編碼器。
細(xì)分誤差不但影響直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的定位精度，更會(huì)影響速度控制環(huán)的穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)的速度控制環(huán)按照進(jìn)給系統(tǒng)的定位誤差對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作電流進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而控制直線電機(jī)或力矩電機(jī)實(shí)施加減速。數(shù)控卷板機(jī)進(jìn)給速度較低時(shí)，進(jìn)給系統(tǒng)跟隨細(xì)分誤差。直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于高增益由此控制帶寬大，在一個(gè)較大的速度范圍內(nèi)受細(xì)分誤差影響較大。在銑削工件時(shí)，剪板機(jī)由于細(xì)分誤差的影響，工件表面會(huì)有波紋狀加工痕跡，嚴(yán)重影響到工件的表面品質(zhì)，如圖3所示。一般說來，波紋狀痕跡的波長(zhǎng)和振幅與細(xì)分誤差成正比。
由于細(xì)分誤差的存在，直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生附加電流，從而產(chǎn)生額外的熱量和噪音。細(xì)分誤差和電機(jī)進(jìn)給速度越大，電機(jī)發(fā)熱量和噪音越大。此外，控制系統(tǒng)從測(cè)量組件獲取位置值時(shí)，若位置信號(hào)分辨率與細(xì)分誤差較為接近，細(xì)分誤差會(huì)被辨識(shí)為卷板機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)誤差，控制系統(tǒng)會(huì)隨機(jī)性地向進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)送補(bǔ)償信號(hào)。這會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)震蕩，直線電機(jī)的導(dǎo)軌等卷板機(jī)運(yùn)動(dòng)部件長(zhǎng)時(shí)間高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而加速磨損、降低使用壽命。
綜上所述，針對(duì)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，光電式單場(chǎng)掃描直線光柵尺和角度編碼器為其位置控制環(huán)和速度控制環(huán)提供了高精度、高分辨率、小細(xì)分誤差的高品質(zhì)信號(hào)，保證了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高效、平穩(wěn)運(yùn)行，最終能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高精、高表面品質(zhì)和高穩(wěn)定性的加工。