专业实践总结报告

1、南 京 工 业 大 学全日制硕士专业学位研究生专业实践总结报告 学 号622085210039姓 名计仕清 学科、专业 控制工程 研 究 方 向 运动控制 导 师 姓 名赵龙章 窦迅 张建锋 填表日期2015.4南京工业大学研究生部制二一五年四月填表说明1 研究生最迟应于第四学期末完成专业实践环节。2 研究生所在学院及指导教师应根据我校“全日制专业学位硕士研究生培养工作规定”的要求，妥善安排研究生的专业实践内容，做到有计划、有检查，使之达到培养要求。3 专业实践完毕，研究生应如实填写有关内容，导师及所在学院、实践单位应及时对研究生的实践效果做出评价，通过者获得4学分。4 本报告是学位评定材料之

2、一，填写要认真。总结报告总结报告撰写大纲（不少于5000字，可加附页）：1实践单位、起止日期、实践安排2实践具体内容3取得的成果4实践心得 一、实践单位、起止日期、实践安排1.实践单位：南京南瑞继保有限公司2.起止日期：2013.7.1-2014.7.13.实践安排： 日 期任 务结果2013.7-2013.7熟悉公司环境，完成培训完成2013.8-2013.8熟悉公司产品完成2013.8-2013.12积极参加单位课题研究，认真工作，寻找与自己专业相关的课题，并准备研究生学位论文开题材料完成2014.1-2014.1确定课题，查阅文献，收集相关资料文献综述、开题报告2014.2-2014.3

3、根据现有模型参数，建立合理模型完成2014.4-2014.5完成2014.6-2014.6完成2014.7-2014.7完成二、实践具体内容一、选题依据和背景情况随着科学技术的不断发展，当今世界的交直流伺服系统性能已经有了翻天覆地的变化，随着生产设备的技术要求不断增高，对于伺服控制下的设备进给系统要求也越来越高。在进给设备应用方面，“旋转电机+滚珠丝杠”作为传统的进给方式已经越来越无法满足某些特殊的应用场合，这时基于直线伺服的门架型进给系统的出现为这些应用场合提供了解决方法。门架型进给系统也被称为直角坐标型系统，它定义了一种双电机控制单个线性轴的系统，线性轴采用固定结构，整个系统通常包含至少三

4、个运动单元，每一个运动单元固定在单一方向做直线运动，这些运动路径呈相互垂直组合。这三个运动路径包围的空间称为门架型系统的工作包络面。在运行过程中，同一方向上的两台电机需要保持同步的进给速度使门架做来回运动。每个轴承系统之间分隔了一定距离并且沿正交于轴心的方向运动。门架移动方向采用双电机同步驱动，保证了系统的协调以及同步运行，避免出现横向偏移。目前国内外门架型系统主要有两个典型的应用场合：1.执行挑选和摆放动作的装配设备，例如现代化仓储物流中心使用的自动搬运拣选机器人；2.重复执行某种类型的操作流程，例如钣金加工、焊接钻孔等。采用直线驱动的门架型系统优势在于它具有更好的位置精度和重复定位能力，这

5、在一些特殊应用场合十分重要，例如作为表面贴装技术支柱和标志的贴片机技术。但是到目前为止，我国的直线进给加工设备还是以国外为主，因此研制具有自主知识产权的直线进给设备十分迫切。本课题研究直线电机及其伺服系统在门架型加工中心的应用，在传统的机械主轴跟随模式基础上，设计了一套基于虚拟主轴技术的门架型进给系统，结合电子凸轮曲线规划，很好的解决了门架型加工中心的水平轴和航偏轴等运动组件，在高、低速进给速率下如何保持高精度重复定位、同步平移等问题，对于高精度门架型进给系统研制具有重要意义。二、研究目的及工程应用价值课题研究目的：为客户提供合适的门架型进给系统方案，利用路斯特公司的高性能伺服Servo-On

6、e或Servo-C的内部电子凸轮功能设计不同的成型曲线，改变了传统的旋转电机+滚珠丝杠进给模式，用其内部PLC编程功能实现复杂的控制方案，并利用其快速I/O的功能实现提高产品质量、生产率及经济效益。工程应用价值：在过去的几年里，直线驱动对机床的迅猛发展产生了巨大影响。如今可以认定，这种高动态性能的驱动方案已经在伺服驱动中确立了自己的地位。凡是涉及到速度高，定位时间短，反应迅速的地方，都会被这种方案所挑战。这种驱动方案主要是适合高速加工，如今，在摆动过程和定位过程的应用也表明了其更广阔的应用前景。三、直线电机及其伺服系统研究现状直线伺服电机具有高刚度，宽调整范围，高系统动态特性，平滑运动，定位精

7、确以及无磨损，无需维护等优点。被广泛应用到生产，生活的各个领域。在工业自动化领域，直线电机在工业机器人，机床及各种需要直线运动的机械装置中都有应用，如数控机床的直线进给行程较短，一般不超过几百mm，在很高的进给速度下，只有瞬间达到设定的高速状态和在高速下瞬时准确停止运动，这样的场合，直线伺服电机最适用。应用的典型例子是美国Ingersoll铣床公司生产的高速卧式加工中心HVM800和X，Y，Z轴均采用永磁式同步直线伺服直线电机驱动的HVM600，最大进给速度为76.2m/min，加速度a=（1-1.5）g。日本三井精机公司生产的高速工具磨床，Z轴上下移动采用的直线电动机可达400次/min，最

8、高加速度为2.3g，加工效率提高2-3倍。德国西门子公司的永磁式直线同步电动机最大移动速度可达200m/min，最大推力可达6600N，最大位移为504mm，适用对象为高速铣床，曲轴车床，超精密车床，磨床等。还有德国MOOG公司的新产品DDV系列中采用直线电机驱动的液压比例控制阀8-9。办公设备方面应用较多的是直流直线电机和步进电机，如硬盘和软盘驱动定位控制，激光盘系统的定位，跟踪及聚焦。步进电机应用于复印机，打字机，绘图仪中。半导体加工资，直线电机被用在晶片加工，晶片检验，晶片切片，薄片焊接，连线，离子注入，平版印刷等。直接驱动传动系统目前在全部线性传动应用中占较少的份额（6%-10%），但

9、它的市场正在增长。2012年11月，FrostSllivan公司的报告“欧洲线性电动机市场”提供了欧洲的数字，报告预测这个市场在不久的将来会健康持续的增长。报告预计从2011年到2018年市场容量将从5700万美元翻一番到1.25亿美元，销量将从33300台增长近3倍到125500台。我国虽然赶不上西方发达国家直线电机的发展，但各高等院校和科研院所也加大了直线电机的开发和研究工作，有不少单位开始研究和开发，但还处于探讨和实验阶段，与发达国家有较大差距。清华大学制造工程研究所研究直线电机及其控制技术已有近15年的历史。一开始主要研究用来推动车床横向刀架的高频，小行程永磁直流直线电机，以实现非圆截

10、面零件的车削加工，并且已经成功的应用于实际生产中，取得的很好的效果，2013年10月24日，清华大学与大族电机合作，将致力于电机及驱动、机器人研制与发展，对新一代电机及控制系统展开科研项目合作，建立校企联合实验室及科研试验基地等，将会在产学研方面，在直线电机专业领域方面做出更大的成绩和贡献，美好的蓝图将展现在我们面前。浙江大学成立了直线电机研究所，研究各种类型的直线电机及其应用，如直线电机冲压机，记录仪，输送线，门窗驱动等。西安交通大学对圆筒型直线感应电机的性能进行了深入的理论研究，并开发出实用电机，在性能分析方面做了大量工作。宁波大学对微特直线电机，主要是直线步进电机进行了长期的研究工作，取

11、得了一定的成果。武汉理工大学，中国科学院电工研究所等，也对不同类型的直线电机进行了研究。沈阳工业大学从九十年代后期开始对LPMSMS进行研究，并制造了推力为100N的样机。除了样机的研制外，他们研究的另一重点是直线电机的控制。广东工业大学成立了“超高速加工与机床研究所”，要研究和开发“超高速电主轴”和“直线电机高速进给单元”。开发了GD-3型直线电机高速数控进给单元，额定推力为2000N，最高进给速度100m/min,定位精度0.004mm，行程为80mm。直线电机的优点使其应用领域不断扩大，但在国内直线电机的市场没有得以广泛开拓，随着工程技术人员对直线电机的认识程度的提高和直线电机产品的不断

12、完善，直线电机的应用前景会越来越广阔。 四、主要研究内容本课题在研究运动控制技术在门架型进给系统工作方面做了如下研究工作：1.根据实际进给系统要求设计合适的电子凸轮曲线；2.对永磁同步电动机PMSM 的数学模型、等效电路及其直接转矩控制进行深入分析，并且根据控制方式、运动曲线以及机械性质，计算得出实现所需的电机与驱动的型号；3.利用Codesys软件或内部PLC语言实现曲线的规划，以及控制程序的编写；4.构建运动控制系统，将实际运行得到的曲线与设计得到曲线进行比对分析；5.利用驱动器内部程序的快速处理能力，减轻主控PLC的数据处理压力和硬件配置，形成独立的进给系统；6.系统运用于机械上，根据实

13、际运行效果做出相应修正，使其能达到目标值；7.改良机械的硬件结构，实现多轴同步控制。三取得的成果1.传统进给系统结构、工艺的理解；2.根据进给系统工作方式得出其控制算法并设计对应电子凸轮；3.利用内部PLC进行编程，实现控制算法与电子凸轮；4.实现基于虚拟主轴同步控制的门架型进给系统设计；5.实现进给系统由传统的机械凸轮到电子凸轮的转变，并实现工艺的在线修改；6.利用搭建控制系统，实现对系统的控制，并根据运行结果进行分析，最终得到理想的控制系统；7.高次曲线的实现的原理与算法；8.三环结构的伺服控制系统，针对各环调节器设计出相应的控制算法，从而实现9.系统性能曲线的优化，提高系统的定位精度及运

14、行的平稳程度；10.高性能的伺服以及功能强大的编程软件提升了系统性能与复杂度；11.伺服上快速I/O模块确保高精度控制实现成为可能；12.研究门架型进给系统运动，建立模型，更好的控制两轴运行，达到更高的重复精度精度；通过参与整个项目，我不仅学到了很多专业知识，还增强了发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养了我独立思考能力，巩固了理论知识。还给我一个进一步接触社会和了解社会需求的机会，了解社会工作岗位的基本情况，提高对工作的认识，加深对社会的认识，增强对社会的适应性，同时培养自己的实践能力，培养良好的时间观念、纪律观念、工作态度和团队合作能力，为以后走上社会工作岗位做好准备。四实践心得在学校我

15、们主要完成相关专业的课程学习，也会有一些实践能力的培养，但是主要偏重于理论学习，通过一年多的理论学习，我们对本专业的理论基础都有了较深入的学习和研究，理论和实践还是有一定的差距。理论是基础，实践是升华，实践反作用于理论，可以进一步加深对理论知识的学习和理解。实践是理论联系实际，应用和巩固所学专业知识的一项重要环节，是培养我们能力和技能的一个重要手段。对于专业硕士生，实践可以使我们掌握一种新产品的设计、研发和生产的整个过程，从而有助提高技术创新、技术改造和技术转型的能力，最终可以提高我们理论应用能力，有助于在以后的工作中更好的适用公司发展节奏。通过实践学习，我有以下的深切感触：(1)任何工作任何

16、岗位都应该认真细致，需要有严谨的工作态度。尤其是对于做研究工作的，任何一点细小的错误都会影响到整体的结果。(2)讲究分工合作，分工合理，工作程序详细具体，讲究条理。各项工作互相关联，每一步都关系到整体结果，必须大家一起分工合作，才能最后完成工作任务。分工合作不是吃大锅饭搞平均主义，而要结合每个同事的实际工作能力，合理的分配工作，尽量发挥每个员工的最大潜力。真正做到优劣互补，互相帮助，互相学习。(3)与同事的相处与交流，以及和公司其他兄弟部门的协调非常重要。由于一个完整的任务需要大家分工合作来完成，所以同事之间的沟通与交流突显关键。在工作过程中难免会出现一些差错，给其他部门的同事造成不便；或者由

17、于某些客观原因，虽然不应由某个人完全负责，但确实影响到其他同事的工作。这时一定要用正确的方法与同事交流，尽快地解决问题，大家才能齐心协力地搞好工作。另外在办公室的人际关系也很难把握，尤其是对于我们这些初出茅庐的实习生。有些同事之间的关系非常微妙，亲近或疏远任何一方都会给自己带来一些不利的影响，我在这方面的经验是少说话，多做事，态度真诚和谦虚，这方面的技巧，书本上是学不到的，要在工作中慢慢地学习与积累。通过实践让我认识到我所研究的领域发展现状，让我跟直接的感觉到我所研究的课题的实用性和重要性，激励了我课题研究的动力。实践所在单位对研究生参加实践活动的评语（包括：工作起始时间、工作表现、实践内容、

18、工作能力的评价）工作起始时间2013年7月1号到2014年7月1号工作表现计仕清同学在我公司主要负责了实验室相关实验和测试工作，主要工作有：确定项目方案，理论分析运行原理，完成测试平台的搭建，完成程序编写，进行了程序的调试与修改。实际工作中计仕清同学认真负责，有较强的理论基础，动手能力强，其实习期间的工作得到同事们一致的肯定。实践内容Ø 个人独立到客户现场解决客户现场问题，能够熟练调试伺服驱动器，得到客户一致好评，并为客户提供技术方案，后期应用效果较好；Ø 协助公司推广新产品，解决客户需求，并与研发中心沟通问题、解决问题；Ø 独立负责公司前期推广项目的技术测试，并且撰写相关技术文档；Ø