随着社会经济的飞速进步,我国的注塑成型行业向着高精度、自动化、高效率等方面发展。针对注塑机的生产效率低、自动化程度不高、安全隐患等问题,课题组在广东省中山市科技计划项目“高性能一体化立式注塑机研制及产业化”(2017A1031)的资助下,优化了注塑机的工艺,研制了一体化注塑机。一体化注塑机不仅要求其伺服控制系统能平滑、精准地调节电机转速,同时也要实现工序的协调控制,但现有的伺服控制系统不能完全满足上述要求。因此,本文根据一体化注塑机工艺,分析工艺对伺服控制系统的要求,研究设计了一体化注塑机的伺服控制系统,并重点研究并设计了一体化注塑机注塑成型电机的伺服驱动器。本文的主要研究工作和取得的研究成果如下:(1)一体化注塑机的工艺要求自动完成“排序、上料、注塑成型(合模、射胶、保压、开模)、下料”等工序,由“自动排序子系统、自动上料子系统、注塑成型子系统、自动下料子系统”4个子系统组成,配置4台电机。根据工艺的协调控制要求,提出了伺服控制系统的设计方案,主控制器实现伺服驱动器之间的协调运行;针对注塑成型对其伺服电机的要求,提出了伺服驱动器的硬件和软件设计方案。(2)根据伺服驱动控制系统的设计方案,完成了主控制器硬件设计和软件设计。硬件设计包括输入、输出电路以及通信接口;软件设计包括主程序、初始化程序、协调控制子程序、通信子程序和故障报警子程序。(3)根据伺服驱动器的硬件设计方案,完成了伺服驱动器的硬件设计,主要包括主功率电路、外围电路和控制检测电路等。(4)根据伺服驱动器的软件设计方案,针对注塑成型工艺对其伺服电机的控制要求,伺服驱动器采用基于模型预测控制的矢量控制策略,并提出流量和压力两种控制模式,进行仿真验证,完成伺服驱动器的软件设计。(5)构建试验平台,完成伺服驱动器的空载启停和加减速试验研究。试验结果表明本文设计的伺服驱动器能够满足一体化注塑机对伺服控制的要求。综上所述,本文所做的研究工作,对提高一体化注塑机的自动化水平和生产效率,具有重要的理论意义和实用价值。