高速平缝工业缝纫机的改进伺服控制系统

"本文介绍了一种用于高速平面工业缝纫机的改进型伺服控制系统，该系统采用永磁同步电机（PMSM）作为驱动元件，旨在满足缝纫机的特殊功能需求。通过在电流环中应用电压前馈解耦控制，提升了速度和位置控制的性能。同时，系统采用了可变增益控制来补偿由干扰和参数不准确导致的解耦不完全问题。所使用的PMSM电机特别设计了集中绕组和精简充磁桶形排水转子结构，这能有效提升电机运行效率并降低扭矩谐波。实验数据显示，在不同缝纫条件下的速度反馈能够准确跟踪速度参考，证明了伺服控制系统对工业缝纫机目标的实现效果良好。关键词包括：永磁同步电机、伺服控制、平面工业缝纫机。" 在高速平面工业缝纫机中，伺服控制系统起着至关重要的作用。传统的交流电动机由于其响应速度和精度的限制，往往无法满足高速、高精度的缝纫需求。而永磁同步电机（PMSM）具有高效率、高动态响应和高精度的优点，因此成为了此类应用的理想选择。 文中提出的伺服控制系统采用电压前馈解耦控制技术，这种技术可以有效地将电机的转速和位置控制分离，从而提升系统的响应速度和稳定性。在实际应用中，电机的电流环控制通常受到外部扰动和参数不准确的影响，导致解耦不完全。为此，系统引入了可变增益控制策略，能够自适应地调整控制器的增益，以补偿这些不确定性，确保系统的稳定运行。 电机设计是整个系统的关键。文章中提到的PMSM电机采用集中绕组，这种结构可以减小电机体积，提高电机的功率密度，同时还能简化制造工艺。另外，精简充磁桶形排水转子设计进一步优化了电机性能，降低了扭矩谐波，这意味着电机运行更加平稳，减少了缝纫过程中的振动和噪音，提高了缝制质量和效率。 实验结果验证了上述设计理念的有效性。通过对比不同缝纫条件下的速度反馈曲线，可以看出伺服控制系统能够精确地跟踪设定的速度参考，确保了在各种工况下都能实现稳定的缝纫操作。这一成果对于提高工业缝纫机的生产效率和产品质量具有重要意义。 这项研究为高速平面工业缝纫机的伺服控制提供了一个创新解决方案，它结合了先进的电机设计和控制策略，有望推动缝纫机械行业的技术进步。