數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)(存儲(chǔ)版)
【正文】 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。 48 相位比較伺服系統(tǒng) 相位比較伺服系統(tǒng)的檢測元件可以是旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器或磁柵等。 （ 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。如(圖 66)所示為 Pc+=2時(shí)的相位比較波形圖。 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。）。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+。結(jié)果使 X計(jì)數(shù)器的相位比較標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器超前了（ 1= PC+/N 360176。當(dāng)輸入一個(gè) PC－ 指令脈沖時(shí)，觸發(fā)器 1的Q1變?yōu)?1，觸發(fā)器 2的 Q2也變?yōu)?1，由于 為 0，封住了與非門Ⅰ ，所以扣除了一個(gè) 序列脈沖。式中為指令信號(hào)的二分之一分頻，為位置信號(hào)的二分之一分頻?？梢酝ㄟ^低通濾波的方法取出它的直流分量，作為相位差 △ 的電平指示。幅值比較伺服系統(tǒng)常用感應(yīng)同步器和旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測元件。 ⑥將定尺的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉敌盘?hào)的鑒幅器。這項(xiàng)工作由鑒幅器來完成。此時(shí)定尺和滑尺間的位移角 超前于勵(lì)磁信號(hào)的電氣角 ，定尺繞組電動(dòng)勢幅值 E0m＞ 0，經(jīng)前置放大器、鑒幅器和電壓－頻率變換器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的的反饋脈沖 Pf。當(dāng)工作臺(tái)到達(dá)進(jìn)給指令要求的位置并穩(wěn)定后，有 ，數(shù)顯裝置顯示的電氣角 ，實(shí)際上就是的位移角 ，即工作臺(tái)的位移量。這樣在 UE處得到了一單向脈動(dòng)的直流信號(hào)。壓控振蕩器（ VCO）將輸入的單極性直流電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的脈沖輸出。如用傅立葉級(jí)數(shù)對(duì) U1和 U2進(jìn)行展開，并消去高次諧波，則 U1和 U2信號(hào)的基波分量為： ? ?? 1 ( ) si n si nmf t U t???2 ( ) c os si nmf t U t???88 可以看出，設(shè)法消除高次諧波的影響后，用脈寬調(diào)制的矩形波勵(lì)磁與正弦波勵(lì)磁在幅值工作方式下工作的功能完全相當(dāng)。和cos0176。 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 FAITH 。 CP?CP??89 CP 分頻器 1 分頻器 2 圖 5 1 5 脈沖調(diào)寬矩形脈沖發(fā)生器原理圖 脈 沖 加 減 器 組合 邏輯 功率 驅(qū)動(dòng) 正弦 繞組 余弦 繞組 /CP //CP U 1 U 2 A B P U S s i n 2 c o s 1 s i n 1 c o s 2 90 當(dāng)無實(shí)際值脈沖時(shí)，時(shí)鐘脈沖 CP直接加于分頻器，分頻結(jié)果輸出為參考信號(hào)。則兩勵(lì)磁繞組信號(hào) U1和 U2為： 10AUA???????20A???????87 式中 A—— 矩形波的幅值 —— 正弦波勵(lì)磁中的電氣角 ， 在此為影響矩形波寬度的參數(shù) 。 ??84 85 －頻率變換器 電壓－頻率變換器的作用是將鑒幅器輸出的電壓 UF變換成相應(yīng)的脈沖序列，并且脈沖序列的頻率與 UF電壓的高低成正比。由圖 514a可見，在 e0信號(hào)的 0～ π 區(qū)間， SL=1，使 S1接通， e0信號(hào)經(jīng) 、S1，到達(dá)低通濾波器 Ⅱ 的輸入端 UE； e0信號(hào)的 π ～ 2π 區(qū)間， =1，使 S1接通， e0信號(hào)經(jīng) A反向器 A S2，到達(dá)低通濾波器 Ⅱ 的輸入端 UE。只是工作臺(tái)向反向進(jìn)給，定尺與滑尺之間的位移角 滯后于勵(lì)磁信號(hào)的電氣角 ， ，使 跟隨 變化，直到到達(dá)負(fù)向指令要求的位置，工作臺(tái)又處于靜止?fàn)顟B(tài)。因此，比較器輸出的位置偏差 Pe=PC－ Pf＞ 0，該偏差是一數(shù)字量，所以在比較器和伺服放大器之間設(shè)有數(shù)－模轉(zhuǎn)換器，使其成為伺服系統(tǒng)的速度給定信號(hào)。利用這個(gè)原理，要測量定尺與滑尺之間移動(dòng)的位移角 ，可改變勵(lì)磁信號(hào) 角的設(shè)定值，然后，測量 E0m的大小，當(dāng)設(shè)定值 變化到使 E0m=0，即 時(shí)，就間接地通過設(shè)定值 獲得了定尺和滑尺之間位移角 的實(shí)際值。 ④檢測工作臺(tái)位移的位置檢測元件。 AD DABAB BDA BADB D71 72 幅值比較伺服系統(tǒng) 幅值比較伺服系統(tǒng)是以位置檢測信號(hào)的幅值變化來反映機(jī)械位移的大小，并以此作為位置反饋信號(hào)，與指令信號(hào)進(jìn)行比較構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。有關(guān)信號(hào)的波形圖見圖 610。圖 611為半加器鑒相線路及波形圖，指令信號(hào)和位置信號(hào)分別經(jīng)觸發(fā)器 進(jìn)入半加器。 是指令脈沖的同步信號(hào)。 ?62 實(shí)際工作中，輸入指令脈沖是在基準(zhǔn)脈沖觸發(fā)兩計(jì)數(shù)器的同時(shí)進(jìn)行的。另一路輸入調(diào)相分頻通道，和指令脈沖一起作用，產(chǎn)生指令相位信號(hào) 。的相位移，因此需要將一個(gè)節(jié)距分成 2023等份，即分頻系數(shù) N=2023（ 176。所不同的是指令脈沖相對(duì)于基準(zhǔn)脈沖為減脈沖，故指令相位 相對(duì)于基準(zhǔn)相位 滯后，同時(shí)，實(shí)際相位 相對(duì)于基準(zhǔn)相位 也為滯后，經(jīng)鑒相器比較后所得的速度指令信號(hào)為負(fù)，伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)移動(dòng)至指令位置。 si n( ) si n( 2 / )d m mu k U t k U t X? ? ? ? ?? ? ? ?2/X? ? ??fP?52 脈沖 — 相位變換器又稱脈沖調(diào)相器，作用有兩個(gè)：一是通過對(duì)基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行分頻，產(chǎn)生基準(zhǔn)相位脈沖 ，由該脈沖形成的正、余弦勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電壓頻率與 頻率相同，感應(yīng)電壓 ud的相位 隨著工作臺(tái)的移動(dòng)，相對(duì)于基準(zhǔn)相位 有超前或滯后；二是通過對(duì)指令脈沖 Pc+、 PC的加、減，再通過分頻產(chǎn)生相位超前或滯后于 的指令相位脈沖 。 （ 3）檢測工作臺(tái)位移的位置檢測元件（感應(yīng)同步器）。由于脈沖比較器具有脈沖分離功能，所以在指令脈沖和反饋脈沖不同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，脈沖比較器進(jìn)行正常的脈沖信號(hào)比較。此時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器的內(nèi)容就是 Pc+和 Pf+的偏差值 Pe。 位置指令 含義 運(yùn)算 位置反饋 含義 可逆計(jì)數(shù) 器運(yùn)算 PC+ 正向運(yùn)動(dòng)指令 + Pf+ 正向位置反饋 － PC 反向運(yùn)動(dòng)指令 － Pf 反向位置反饋 ＋ 表 61 PC、 Pf的定義 42 脈沖分離電路的作用是：在加 、 減脈沖先后分別到來時(shí) ， 各自按預(yù)定的要求經(jīng)加法計(jì)數(shù)端或減法計(jì)數(shù)端進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器 。 （ 2）現(xiàn)有正向指令 PC+=2，可逆計(jì)數(shù)器加 2，在工作臺(tái)尚未移動(dòng)之前，反饋脈沖 Pf+=0，可逆計(jì)數(shù)器輸出 Pe=Pc+－ Pf+=2－ 0=2，經(jīng)轉(zhuǎn)換，速度指令為正，伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)正向進(jìn)給。 (2) 反映機(jī)床工作臺(tái)實(shí)際位置的位置檢測器。 絲杠控制器 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力源工作臺(tái)編碼盤34 數(shù)字脈沖比較伺服系統(tǒng) 在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，脈沖比較伺服系統(tǒng)應(yīng)用比較普遍。 minmmf60F ?? min~max mm96004800F ? min~ mm960480? ZH160008000f ~max ?28 ?提高步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)精度的措施 ? 影響步進(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)傳動(dòng)精度的因素： ? 步進(jìn)電機(jī)的步距角精度； ? 機(jī)械傳動(dòng)部件的精度； ? 絲桿等機(jī)械傳動(dòng)部件、支承的傳動(dòng)間隙； ? 傳動(dòng)件和支承件的變形。 C39。 20 AB通電 C A39。 A B、 C相同時(shí)通電， C39。 1
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