數(shù)控機(jī)床機(jī)電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 有關(guān)，誤差值越大，所需的時間越長；反之，則短。通過合理的配置， 不但能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，也能改善系統(tǒng)動態(tài)性能。 盡管可用于系統(tǒng)調(diào)節(jié)和校正的理論（數(shù)學(xué)模型）方法和手段較多，但在實際應(yīng)用控制系統(tǒng)中，應(yīng)用最為廣泛和簡單的是 PID調(diào)節(jié)器。 鑒于第三種情況的控制系統(tǒng)，最能保證系統(tǒng)穩(wěn)定（硬件和軟件保證），利于系統(tǒng)性能參量的調(diào)節(jié)匹配，系統(tǒng)過渡階段誤差最小的控制系統(tǒng)，在實際應(yīng)用的控制系統(tǒng)中最為常見。上述三種情況各有其特點。 系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計的目的： 在穩(wěn)態(tài)設(shè)計的基礎(chǔ)上，保證系統(tǒng)的 動態(tài)特性指標(biāo)參數(shù)。 （ 1）開環(huán)控制系統(tǒng) 開環(huán)控制比較簡單，前面已學(xué)習(xí)。 常用措施： 濾波、隔離、屏蔽干擾信號；穩(wěn)壓、限壓、限流、斷電保護(hù)和短路保護(hù)。 —— 輸入阻抗大，可減輕檢測傳感器的負(fù)荷。 b） 為 執(zhí)行元件的正常運轉(zhuǎn)提供必要的適宜條件?？紤]輸入輸出通道數(shù)， 匹配 問題。 （ 2）各級減速比的分配原則 與方法 1） 按加速度最大原則選擇減速比 當(dāng)要求輸入信號變化快、響應(yīng)快、加速度大時，應(yīng)按下式?jīng)Q定減速比 i： 212???????????????????mLmLFmLFJJTTTTi3/9/2023 15 2） 按輸入速度恒定原則選擇減速比 在輸入速度信號近似恒速時，有加速度最小，可按下式確定減速比 i ： 21122???????????????????ffTTTTimLFmLF???????負(fù)載的粘性摩擦系數(shù)電動機(jī)的粘性摩擦系數(shù)21ff? ??? oli 3600?3）滿足脈沖當(dāng)量、進(jìn)給角、絲杠基本導(dǎo)程匹配關(guān)系選擇減速比 4）減速器輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則選擇減速比 max??? ???????ninkk i1max ??即 最小原則： 3/9/2023 16 5） 按速度和加速度規(guī)定要求選擇減速比 在速度和加速度有要求時，除按加速度最大原則選擇減速比外，還應(yīng)依據(jù)負(fù)載最大角速度與電機(jī)輸出角速度之間的關(guān)系，最終確定減速比。 （ 1） 減速比匹配選擇的一般原則要求 在第 2章中，提到了機(jī)械傳動減速比的分配原則，主要依據(jù)是轉(zhuǎn)動慣量最小、重量最輕、傳動誤差最小，以及綜合考慮來確定各級傳動的減速比。 常用下式進(jìn)行預(yù)選。 直流電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動 步進(jìn)電機(jī)基本結(jié)構(gòu) 3/9/2023 10 （ 1）執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)矩匹配 TTTmeq 慣??? 考慮機(jī)械傳動效率，則執(zhí)行元件的等效輸出轉(zhuǎn)矩： 注意：執(zhí)行元件為伺服電動機(jī)時，電動機(jī)工作區(qū)域應(yīng)在恒轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)速區(qū)內(nèi)。 3/9/2023 6 （ 2）慣量和負(fù)載的等效換算 慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)換的作用 ： 為使所選擇執(zhí)行元件（功率、力 /力矩、運動參量）與被控對象的固有參數(shù)（質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量、運動參數(shù)）等相匹配，應(yīng)將輸出軸各部分的慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)換到執(zhí)行元件的輸出端，以便 進(jìn)行執(zhí)行元件的選擇 。 3/9/2023 5 一、典型 負(fù)載分析 （ 1）典型負(fù)載形式 無論被控制對象的運動形式如何，負(fù)載形式及其特點千差萬別，歸納起來具有一些共性負(fù)載 —— 典型負(fù)載。 ⑥ 各級增益的分配。 ② 執(zhí)行元件的參數(shù)選擇。 3/9/2023 1 穩(wěn)態(tài)與動態(tài)設(shè)計 機(jī)電伺服系統(tǒng)設(shè)計過程： 包括系統(tǒng)主要元部件種類、各部分之間連接方式、系統(tǒng)控制方式、所需能源供給形式、校正補償方法、信號轉(zhuǎn)換方式等 3/9/2023 2 穩(wěn)態(tài)與動態(tài)設(shè)計 機(jī)電伺服系統(tǒng)設(shè)計過程： －－穩(wěn)態(tài)設(shè)計 ① 使系統(tǒng)的輸出運動參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求。 ⑤ 信號的有效傳遞。通常需進(jìn)行計算機(jī)仿真，或用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計 3/9/2023 4 穩(wěn)態(tài)設(shè)計 系統(tǒng)穩(wěn)定設(shè)計的目的： 使控制被控對象能完成所需要的機(jī)械運動，即進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的 運動學(xué) 、 動力學(xué)分析 以及計算，保障整個機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體性能。為系統(tǒng)執(zhí)行元件，機(jī)械變換機(jī)構(gòu)等的
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