电磁致动凹印制版向超高频率的跨越已成为印版装备技术竞争的一个新的制高点。目前该项关键技术仅为国外极少数装备制造商所有,并实施严格的技术保护,迫使国内凹印制版研究停留在模仿试制阶段,尤其超高频凹印制版基础理论的缺乏,已严重制约我国凹印制版产业的自主、持续创新发展。本项目就超高频凹印制版的被控对象、电磁致动器件及系统伺服控制展开研究,具体研究内容包括超高频网穴加工机理及科学实质,超高频凹印制版动态雕刻力理论模型,制版参数与动态雕刻力作用关系的数值模拟;综合电磁场、温度场和应力场的多场作用,数值仿真电磁致动器的致动特性,超高频电磁致动器能量耗损模型,超高频电磁致动器的基本设计理论;基于电流特征反馈的自适应控制器设计,电磁致动超高频制版系统的间接伺服控制仿真,电磁致动超高频制版系统的控制参数优化。本项目旨在为先进凹印制版的研究提供理论和设计支持,具有重大的理论意义和经济价值。
Electromagnetic actuator;high response;permanent magnet shielding;servo control;gravure plate-making
电磁致动器是凹印制版装备的关键元器件,尤其是高频响电磁致动技术的研究,一直备受国内外研究人员的关注。我们针对这个问题进行了较为深入的研究,包括凹印制版的加工机理、新型电磁致动器的设计、仿真及实验、系统伺服控制等,取得了一系列研究成果提出环锥形盆口-极靴特征的激励磁路设计方法,利用双磁极作用面改善磁场分布均匀性,同等激励条件下输出作用力提高10%,功耗降低25%;提出永磁屏蔽调控高速开关电磁致动器磁场强度的机制,降低漏磁损耗提高了磁能利用率,将设计样机应用于电液控制强制配流振动冲击式剁锉液压系统,系统能耗能降低50%;提出一种基于多编码器物理倍频的快速位移测量方法,通过多编码器同步采集编码数据实现信号倍频提高测试分辨率及精度,应用于超高频凹印制版的伺服控制;提出了基于差分电流反馈的控制策略,建立了超高频凹印制版过程的间接伺服控制模型,仿真分析了关键控制参数的作用规律,实际测试表明启动响应时间提高约80%。