數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)概述-預(yù)覽頁
【正文】 以獲得更精確的控制特性。A3412CA39。 對(duì)齊。18CA39。 對(duì)齊 ,又轉(zhuǎn)過 15?。A B、 C相同時(shí)通電，C39。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 15?（步距角），一 個(gè)通電循環(huán)周期 (6拍 )轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 90? (齒距角 )。20AB通電CA39。BB39。 C39。／ (Zm)Z－轉(zhuǎn)子齒數(shù) m一運(yùn)行拍數(shù)22步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)2324216。步進(jìn)電機(jī)Z1Z2?tf， ?27進(jìn)給速度 F： 一般步進(jìn)電機(jī) ： 若： δ= mm 則： 若： δ= 則： 因此，當(dāng) fmax一定時(shí)， Fmax與 δ成正比，故我們?cè)谡劦讲竭M(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)的最高速度時(shí)，都應(yīng)指明是在多大的脈沖當(dāng)量 δ下的 ,否則是沒有意義的。 步進(jìn)電機(jī)的步距角精度；252。216。29傳動(dòng)間隙補(bǔ)償 在整個(gè)行程范圍內(nèi)測(cè)量傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)間隙，取其平均值存放在數(shù)控系統(tǒng)中的間隙補(bǔ)償單元，當(dāng)進(jìn)給系統(tǒng)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)將補(bǔ)償值加到進(jìn)給指令中，從而達(dá)到補(bǔ)償目的。具有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)具有抑制干擾的能力，控制精度較高；但是反饋環(huán)節(jié)的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且增益選擇不當(dāng)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。脈沖比較伺服系統(tǒng)的檢測(cè)元件可以是光電脈沖編碼器或光柵。 35 2. 脈沖比較伺服系統(tǒng)組成 圖 62是以光電編碼器為位置檢測(cè)元件的脈沖比較伺服系統(tǒng)。 (4) 將比較器輸出數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成伺服電動(dòng)機(jī)模擬控制 信號(hào)的數(shù) /模轉(zhuǎn)換器?，F(xiàn)設(shè)工作臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)。 （ 4）當(dāng) Pf+=2時(shí)， Pe=Pc+－ Pf+=2－ 2=0，則速度指令為零，伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止在位置指令所要求的位置。比較器為由加減可逆計(jì)數(shù)器組成的數(shù)字脈沖比較器，其組成框圖如圖 63所示。43 在脈沖比較伺服系統(tǒng)中，只有實(shí)現(xiàn)指令脈沖 PC和反饋脈沖 Pf的比較后，才能得出位置的偏差值 △P i，所以系統(tǒng)需要脈沖比較器。 4445 可逆計(jì)數(shù)器的內(nèi)容由 0變?yōu)檎龜?shù)，其輸出經(jīng)轉(zhuǎn)換和放大后，使伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)正向移動(dòng)。反向進(jìn)給時(shí)，反向指令脈沖 PC使可逆計(jì)數(shù)器做減法計(jì)數(shù)，反向反饋脈沖 Pf使可逆計(jì)數(shù)器做加法計(jì)數(shù)，其他過程和正向進(jìn)給相同。 A10輸出的負(fù)脈沖同時(shí)封鎖 A3和 A7，使指令脈沖和反饋脈沖不能通過 A3和 A7而進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器。 48 相位比較伺服系統(tǒng) 相位比較伺服系統(tǒng)的檢測(cè)元件可以是旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器或磁柵等。 4950 （ 1）能輸出一系列具有一定頻率的脈沖信號(hào)，為伺服系統(tǒng)提供一個(gè)相位比較基準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。 （ 5）將鑒相器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行功率和電壓放大的伺服放大器。實(shí)現(xiàn)相位比較的比較器為鑒相器。如(圖 66)所示為 Pc+=2時(shí)的相位比較波形圖。 55圖 66 相位比較波形圖 56圖 66 相位比較波形圖 57 (4)隨著工作臺(tái)的繼續(xù)正向移動(dòng)，實(shí)際相位 超前基準(zhǔn)相位 的數(shù)值增加，當(dāng) 時(shí)，經(jīng)鑒相器 ，速度控制信號(hào)為零，伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止在指令所要求的位置上，如圖 66d所示。 至于一個(gè)脈沖相當(dāng)于多少相位增量，取決于脈沖 — 相位變換器中的分頻系數(shù) N和脈沖當(dāng)量。=176。）。由基準(zhǔn)脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的基準(zhǔn)脈沖信號(hào) f0分成兩路。在基準(zhǔn)脈沖信號(hào)觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器和 X計(jì)數(shù)器之前，先向 X計(jì)數(shù)器輸入一定數(shù)量的指令脈沖 PC+。 X計(jì)數(shù)器輸入端同樣接收到 N個(gè)基準(zhǔn)脈沖，但由于先前 X計(jì)數(shù)器已接收了 PC個(gè)正指令脈沖，實(shí)際上 X計(jì)數(shù)器接收了N+PC個(gè)脈沖，所以它的輸出在變化到 360176。若指令脈沖為 PC+，則標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器在接收到 N1＜ N個(gè)基準(zhǔn)脈沖，即輸出還沒有到達(dá)一個(gè)周期時(shí)， X計(jì)數(shù)器已經(jīng)接收了 N1+PC=N個(gè)脈沖，完成了一個(gè)周期。這個(gè)功能由脈沖加減器完成，如圖 610所示。當(dāng)沒有指令脈沖時(shí)，與非門 Ⅰ 開， A脈沖由此通過。由于 、錯(cuò)相 180176。半加器輸出的邏輯函數(shù)為 。此時(shí)， =1， =0，上與門輸出為 1，下與門輸出為 0，或門輸出端 S=1。從圖中可以看出， S信號(hào)是一個(gè)周期的方波脈沖，它的波脈寬度與 、 兩信號(hào)的相位差 △ 成正比。輸出端為 NE的觸發(fā)器 由下降沿觸發(fā)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是所有的位置檢測(cè)元件都工作在幅值工作方式。它主要由以下部分組成： 74 ① 完成指令脈沖與反饋脈沖比較的比較器。 ⑤ 為感應(yīng)同步器正、余弦繞組提供信號(hào)的勵(lì)磁電路。 75 (2) 幅值比較伺服系統(tǒng)的工作原理 當(dāng)采用幅值工作方式時(shí)，感應(yīng)同步器滑尺正弦繞組和分別輸入頻率相同、幅值成正交關(guān)系的勵(lì)磁信號(hào)：式中 —— 勵(lì)磁信號(hào)的電壓幅值； —— 已知的電氣角，系統(tǒng)中可通過改變角的大小來控制滑尺勵(lì)磁信號(hào)的幅值； —— 正弦交變勵(lì)磁信號(hào)的角頻率。所以幅值比較伺服系統(tǒng)中，若要獲得 和 之間的關(guān)系，只需要檢測(cè)的電動(dòng)勢(shì)即可。 78 幅值比較伺服系統(tǒng)具體的工作過程如下：初始狀態(tài)時(shí)工作臺(tái)靜止不動(dòng)，指令脈沖 ， ，經(jīng)鑒幅器檢測(cè)定尺繞組的電動(dòng)勢(shì)幅值為 0，由電壓－頻率變換電路得到反饋脈沖 Pf也為 0。 79 于是，伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)正向進(jìn)給，同步感應(yīng)器滑尺相對(duì)于定尺產(chǎn)生位移。直到使位置偏差 Pe=PC－ Pf=0，伺服電動(dòng)機(jī)速度給定值 0。 從上可以看出，在幅值比較伺服系統(tǒng)中，勵(lì)磁信號(hào)的電氣角 是由系統(tǒng)設(shè)定的，并跟隨工作臺(tái)的進(jìn)給而被動(dòng)變化的，所以可以利用作為工作臺(tái)實(shí)際位置的測(cè)量值。該信號(hào)首先通過低通濾波器 Ⅰ ，濾去交變信號(hào)中的高次諧波和干擾信號(hào)，獲得較為理想的正弦波形。 83 工作臺(tái)做正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于反向器 A2的作用，使 e0負(fù)半周也變成正半周信號(hào)。 E0m增大， UF也跟著增大，所以的大小實(shí)際上反映了 θ 和 之間相位差的大小。由于電壓 UF是雙極性的， UF電壓經(jīng)極性處理電路后，使 Un成為 UF的絕對(duì)值，且始終大于 0。由于模擬量勵(lì)磁方式易受外界干擾而影響精度，所以比較多地采用脈沖調(diào)寬式勵(lì)磁方式。 其中 U1的脈寬為 2 ， U2的脈寬為 π － 2 。 圖 615是脈沖調(diào)寬矩形脈沖發(fā)生器原理圖，其中脈沖加減器和兩個(gè)分頻系數(shù)相同的分頻器用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字移相，計(jì)數(shù)觸發(fā)脈沖 和 的頻率是在時(shí)鐘脈沖的基礎(chǔ)上，按位置反饋脈沖 Pf和電壓－頻率變換器輸出信號(hào) US的狀態(tài)進(jìn)行加減的。此時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁信號(hào)為 sin0176。根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向信號(hào) Ux，使兩分頻器中一個(gè)做加，一個(gè)做減，于是產(chǎn)生向前移相信號(hào) A和向后移相信號(hào) B。 91謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAI
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