電磁力激振器之本體設計及控制模擬

Abstract

在工業界實際應用上，當工具機刀具在做高速切削、銑削及深孔鑽削時， 常因主軸本身的尺寸誤差及高速旋轉時之振動、撓曲等嚴重問題而影響加 工時之精確度。因此，根據主軸動態行為之測試，以作為修正、更改主軸 設計之依據，也就顯得格外重要。本研究即以磁浮軸承之理論為基礎，來 設計一組電磁激振裝置，作為測試主軸剛性的工具。由於電磁力為一非接 觸力，在安裝與使用上有其優越性，特別是對於轉子系統。因此，我們決 定採用電磁力當作激振力來設計一組電磁力激振器，利用電磁力與線圈電 流之關係，提供一定的激振力。藉由定值激振力之提供，量測主軸在不同 轉速下之剛性。控制方法採用內迴路PDD（比例－微分－二次微分）設計 ，目的是為了抑制高頻訊號進入系統及增加激振器本身的阻尼以改善系統 的相對穩定性，而外迴路控制部份則採用PI（比例－積分）方式，達到定 力控制之目的。