數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概述(存儲版)
【正文】 伺服電動機不轉，工作臺仍靜止，如圖 66a所示。如感應同步器一個節(jié)距τ=2mm （相當 360176。 在感應同步器中，相位角 與直線位移 X成正比，當采用旋轉變壓器時，相位角 即為角位移本身。當基準脈沖信號觸發(fā)兩計數(shù)器后，兩計數(shù)器輸出的信號頻率相同，但相位卻不同。結果使 X計數(shù)器的相位比較標準計數(shù)器超前了（ 1= PC+/N360176。當輸入一個 PC－ 指令脈沖時，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 序列脈沖。式中為指令信號的二分之一分頻，為位置信號的二分之一分頻。可以通過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)常用感應同步器和旋轉變壓器作為位置檢測元件。 ⑥ 將定尺的輸出信號轉變?yōu)榉敌盘柕蔫b幅器。這項工作由鑒幅器來完成。此時定尺和滑尺間的位移角 超前于勵磁信號的電氣角 ，定尺繞組電動勢幅值 E0m＞ 0，經(jīng)前置放大器、鑒幅器和電壓－頻率變換器，轉換成相應的的反饋脈沖 Pf。當工作臺到達進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 ，實際上就是的位移角 ，即工作臺的位移量。這樣在 UE處得到了一單向脈動的直流信號。壓控振蕩器（ VCO）將輸入的單極性直流電壓轉換成相應頻率的脈沖輸出。如用傅立葉級數(shù)對 U1和 U2進行展開，并消去高次諧波，則 U1和 U2信號的基波分量為： 88 可以看出，設法消除高次諧波的影響后，用脈寬調制的矩形波勵磁與正弦波勵磁在幅值工作方式下工作的功能完全相當。 和cos0176。加于滑尺的相應繞組上。 8990 當無實際值脈沖時，時鐘脈沖 CP直接加于分頻器，分頻結果輸出為參考信號。則兩勵磁繞組信號 U1和 U2為： 87 式中 A—— 矩形波的幅值 —— 正弦波勵磁中的電氣角，在此為影響矩形波寬度的參數(shù)。 8485 －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信號的 0～ π 區(qū)間， SL=1，使 S1接通， e0信號經(jīng) 、 S1，到達低通濾波器 Ⅱ 的輸入端 UE； e0信號的 π ～ 2π 區(qū)間， =1，使 S1接通， e0信號經(jīng) A反向器 A S2，到達低通濾波器 Ⅱ 的輸入端 UE。只是工作臺向反向進給，定尺與滑尺之間的位移角 滯后于勵磁信號的電氣角 ， ，使 跟隨 變化，直到到達負向指令要求的位置，工作臺又處于靜止狀態(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有數(shù)－模轉換器，使其成為伺服系統(tǒng)的速度給定信號。利用這個原理，要測量定尺與滑尺之間移動的位移角 ，可改變勵磁信號 角的設定值，然后，測量 E0m的大小，當設定值 變化到使 E0m=0，即 時，就間接地通過設定值 獲得了定尺和滑尺之間位移角 的實際值。 ④ 檢測工作臺位移的位置檢測元件。 7172 幅值比較伺服系統(tǒng) 幅值比較伺服系統(tǒng)是以位置檢測信號的幅值變化來反映機械位移的大小，并以此作為位置反饋信號，與指令信號進行比較構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。有關信號的波形圖見圖 610。圖 611為半加器鑒相線路及波形圖，指令信號和位置信號分別經(jīng)觸發(fā)器 進入半加器。 是指令脈沖的同步信號。 62 實際工作中，輸入指令脈沖是在基準脈沖觸發(fā)兩計數(shù)器的同時進行的。 6061 脈沖調相器的工作原理如下：回路中有標準計數(shù)器和 X計數(shù)器，兩計數(shù)器的分頻數(shù)相同。2023=360176。 58 鑒相器的輸出信號通常為脈寬調制波，需經(jīng)低通濾波器去高次諧波，變換為平滑的電壓信號，作為速度控制信號，同時，鑒相器還必須對超前和滯后做出判別，使得速度控制信號 Up在正向指令為正，在反向指令為負。 53 由于指令相位脈沖 的相位 和實際相位脈沖 的相位 均以基準相位脈沖 的相位 為基準，因此， 和 通過鑒相器即能獲得 超前 ，還是 超前 ，或兩者相等。 （ 4）將控制信號與反饋信號進行比較，輸出與相位差成正比電壓信號的鑒相器。即使指令脈沖和反饋脈沖同時出現(xiàn)，也由硬件邏輯電路保證，先做加法計數(shù)，后做減法計數(shù)，保證了兩路的脈沖不會丟失。當可逆計數(shù)器的內容變?yōu)?0時，說明偏差值 Pe=0，即工作臺的實際位置等于指令要求的位移，進給過程結束。若加、減脈沖同時到來時，則由該電路保證先作加法計數(shù)，然后再作減法計數(shù)，這樣可保證兩路計數(shù)脈沖均不會丟失。 （ 3）工作臺正向運動，即有反饋脈沖 Pf+產(chǎn)生，當 Pf+＝１時，可逆計數(shù)器減１，此時 Pe=Pc+－ Pf+=2－ 1＞ 0，伺服電動機仍正轉，工作臺繼續(xù)正向進給。 (3) 完成指令信號與反饋信號相比較的比較器。這是因為該系統(tǒng)結構較為簡單，易于實現(xiàn)數(shù)字化的閉環(huán)位置控制。 采取各種精度補償措施。 影響步進電機開環(huán)系統(tǒng)傳動精度的因素：252。21從上述可知，步距角的大小與通電方式和轉子齒數(shù)有關，其大小可用下式計算： α＝ 360186。A34 12BC通電34 12CA39。19 三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下： A?AB ?B ?BC ?C ? CA， 每個循環(huán)周期分為六拍。A34 12 B 相通電， 轉子 4齒與 B、 B180。A34 12 A相通電， 轉子 3齒與 A、 A39。2. 三相六拍三相六拍 按 A?AB ?B ?BC ?C ? CA的順序給三相繞組輪流通電。342CA39?！?三相 ” 指三相步進電機； “ 單 ” 指每次只能一相繞組通電； “ 三拍 ” 指通電三次完成一個通電循環(huán)。按使用場合分：功率步進電機和控制步進電機；216。 12 步進電機的角位移量和輸入的脈沖數(shù)成正比。隨著計算機技術的發(fā)展，除功率驅動電路之外，其它部分均可由軟件實現(xiàn)，從而進一步簡化結構。對于數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)主要是速度和位置控制。6 （ 3）響應快速 為了提高生產(chǎn)率，保證加工精度要求伺服系統(tǒng)有良好的快速響應特性，即要求跟蹤指令信號的響應要快。 電氣伺服控制系統(tǒng)（ 2）按使用的執(zhí)行元件分類216。第六章 數(shù)控機床伺服系統(tǒng) 概述 開環(huán)控制系統(tǒng)與步進電機驅動電路 閉環(huán)伺服系統(tǒng)與反饋比較形式 直流伺服電機與調速系統(tǒng) 交流伺服電機與主軸驅動系統(tǒng)1 概述 伺服系統(tǒng)的分類 數(shù)控伺服系統(tǒng)由伺服電機（ M）、驅動信號控制轉換電路、電力電子驅動放大模塊、電流調解單元、速度調解單元、位置調解單元和相應的檢測裝置（如光電脈沖編碼器 G）等組成。 電液伺服控制系統(tǒng)216。穩(wěn)定
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