基于PID积分分离算法的多线切割机恒张力控制研究.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术NO．12012年1月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueJan．2012文章编号：1001—2265(2012)01—0081—04基于PID积分分离算法的多线切割机恒张力控制研究木陈学军，吴钢华，林海波(1．台州职业技术学院电子电气系，台州318000；2．上海大学机电工程与自动化学院，上海20072)摘要：以高速高精度晶体多片切割加工为研究对象，对多线切割机的恒张力控制问题进行了分析。为保证切割机生产效率和产品精度，采用力矩电机施加张力，运用PID积分分离算法实现了全闭环的恒张

2、力控制。运行结果表明，该张力控制系统较好地抑制了张力扰动，解决了高速换向引起的全闭环控制张力振荡问题，达到了预期的工艺控制要求，为实现多线切割机高效、高精作业提供了保证，具有较好的借鉴意义。关键词：多线切割机；力矩电机；PID；恒张力控制中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AStuedyonConstantTensionControlBasedonPIDalgorithmofIntegral-SeparationForMutilWireSawCHENXue-jun，WUGang．hua，LINHai．bo(1．TaizhouVocational&TechnicalCol

3、lege，Taizhou318000，China；2．ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Takeconstanttensionforthehighspeedandprecisionmulti—wirecutmachinewhichisusedforcuttingcrystallinesuchasresearchsubject，analyzingtheproblemsofcurrentmachineinconstantten-sioncontrolfield．Inordertoensuretheaccuracyan

4、deficiencyofproduction．atourmotorandafull-closedloopoftheintegral-separationPIDcontrolalgorithmbasedonPLCisproposedintheend．There—suitshowedthatthetensioncontrolsystembottlesthetensionperturbation，solvedtheproblemoftheten—sionoscillationcausedbythewholeclosed-loop，andachievedthedesiredrequi

5、rementsonprocesscon—tro1．Thatmethodprovidesahigheficientmulti·wirecuttingandhigh—precisionoperationwayforrefer-enceinsimilarresearchfield．Keywords：multi—wiresaw；tourmotor；PID；constanttensioncontrol张力随时间波动，会影响相邻切片间的中心厚度差、0引言翘曲度等单片性能指标⋯。多线切割是把数百钢丝线缠绕在加工槽轮上，另外由于往复循环切割，在换向或工作时，如果通过主轴电机、收放线电机等走线

6、系统驱动加工槽张力控制不当，容易造成断线，断线后不仅浪费了大轮上的钢丝做往复运动，钢丝携带砂浆对工作台上量的工时，还使价格昂贵的半导体材料报废，造成经的切割件进行研磨切割。在切割的过程中，钢丝的济损失。所以为保证切割机生产的效率和产品精张力波动会导致加工辊上相互平行的切割线之间张度，张力控制显得非常重要，它是多线切割机研究的力不一致，使切片整版厚度差大；切割槽中某根线的关键技术之一。收稿日期：2011—06—29；修回日期：2011—08—0l·基金项目：浙江省教育厅科研项目(Y201122520)作者简介：陈学军(1967一)，女，浙江台州人，台州职业技术学院电子电气系副教

7、授，研究领域为机床设计与电气自动化，(E—mail)tzvte—tzvte@163．corno·82·组合机床与自动化加工技术第1期棍间线速度同步来抑制张力波动，设计结构上相对简1多线切割机的张力控制方案解析单，属于速度控制，没有张力偏差自动修正的能力，抗目前线切割机的张力控制装置，从原理上可分扰动能力差，控制精度和稳定性较差。走丝速度较慢为三种，即重力锤张紧控制、弹簧张紧控制、力矩电(260mm／min以下)的情况下采用此种方案。机张紧控制，如图1一图3所示。本课题研究的多线切割机平均走丝速度一种是由