【正文】 開環(huán)伺服系統(tǒng)216。一般要求定位精度達(dá)到 ～ ；高檔設(shè)備的定位精度要求達(dá)到 。 （ 7）慣性匹配 移動(dòng)部件加速和降速時(shí)都有較大的慣量，由于要求系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能好，因而電動(dòng)機(jī)的慣量要與移動(dòng)部件的慣量匹配。 在無脈沖輸入時(shí)，步進(jìn)電機(jī)在繞組電源激勵(lì)下，氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有的位置而處于定位狀態(tài)。 C39。BB39。BB39。ACA通電CA39。 絲桿等機(jī)械傳動(dòng)部件、支承的傳動(dòng)間隙；252。 脈沖比較伺服系統(tǒng)是將位置指令脈沖與檢測元件反饋脈沖在比較器進(jìn)行比較，得到位置偏差脈沖信號。 當(dāng)采用絕對式編碼器時(shí)，通常情況下，先將位置檢測的代碼反饋信號經(jīng)數(shù)碼－數(shù)字轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字脈沖信號，再進(jìn)行脈沖比較。如出現(xiàn)這種情況，為防止可逆計(jì)數(shù)器內(nèi)部操作因脈沖的 “ 競爭 ” 而產(chǎn)生誤操作，影響脈沖比較的可靠性，在指令脈沖和反饋脈沖進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器之前，要進(jìn)行脈沖分離。 根據(jù)感應(yīng)同步器工作在相位工作方式時(shí)有 其中， 。 電角度），脈沖當(dāng)量 δ= mm/ 脈沖，則相位增量為 δ/τ360176。由于標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器是 N分頻，所以 N個(gè)基準(zhǔn)脈沖會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的輸出變化一個(gè)周期，即360176。當(dāng)輸入一個(gè) PC+指令脈沖時(shí)，觸發(fā)器 C3的 Q3變?yōu)?1，觸發(fā)器 C4的 Q4也變?yōu)?1。 △越大， S端輸出方波的平均電壓越大。 ⑦ 將鑒幅器的直流電壓轉(zhuǎn)變成反饋脈沖的電壓－頻率變換器。脈沖 Pf一方面與指令脈沖作比較，獲得位置偏差Pe=PC－ Pf；另一方面輸入勵(lì)磁電路，作為修改勵(lì)磁信號電氣角 的設(shè)定輸入，使 跟隨 變化。該信號經(jīng)低通濾波器 Ⅱ 后，鑒幅器輸出信號為一平滑的直流信號 UF。因此，可將對電氣角的控制轉(zhuǎn)變對脈沖寬度的控制。再經(jīng)輸出門將這些信號合成，產(chǎn)生調(diào)制波 U1和 U2。 若滑尺上的兩勵(lì)磁繞組加以矩形波勵(lì)磁信號。然后，由互為反向的開關(guān)信號 SL和 實(shí)現(xiàn)通道的通斷控制，其開關(guān)頻率與輸入信號相同。 當(dāng)系統(tǒng)接收到正的指令脈沖 PC＞ 0時(shí)，工作臺仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，和均沒有變化，反饋脈沖 Pf仍為 0。 ③ 將模擬控制信號進(jìn)行功率和電壓放大的伺服放大器。由于 信號相位超前， =0時(shí)，仍有 =1，使上與門輸出為 0，下與門輸出為 1，或門輸出端又有 S=1，直到和都為 0，或門又為 S=0。 的同頻率信號， 是主頻率，經(jīng)與非門 Ⅰ 輸出，作為計(jì)數(shù)器的基準(zhǔn)脈沖。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 。所不同的是指令脈沖相對于基準(zhǔn)脈沖為減脈沖，故指令相位 相對于基準(zhǔn)相位 滯后，同時(shí)，實(shí)際相位 相對于基準(zhǔn)相位 也為滯后，經(jīng)鑒相器比較后所得的速度指令信號為負(fù)，伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺移動(dòng)至指令位置。 （ 3）檢測工作臺位移的位置檢測元件（感應(yīng)同步器）。此時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器的內(nèi)容就是 Pc+和 Pf+的偏差值 Pe。 （ 2）現(xiàn)有正向指令 PC+=2，可逆計(jì)數(shù)器加 2，在工作臺尚未移動(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)，工作臺正向進(jìn)給。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。提高步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)精度的措施216。 C39。 C39。(一個(gè)齒距角 )。氣隙產(chǎn)生以 AA為軸線的磁場，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子受到一個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置： 3齒與 A、A′極對齊。每一步所轉(zhuǎn)過的角度叫做步距角?，F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床，通常是伺服電動(dòng)機(jī)與絲杠直聯(lián)，沒有降速齒輪，這就要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能輸出較大的轉(zhuǎn)矩。 電液伺服控制系統(tǒng)216。 電氣伺服控制系統(tǒng)（ 2）按使用的執(zhí)行元件分類216。對于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要是速度和位置控制。 12 步進(jìn)電機(jī)的角位移量和輸入的脈沖數(shù)成正比?！?三相 ” 指三相步進(jìn)電機(jī)； “ 單 ” 指每次只能一相繞組通電； “ 三拍 ” 指通電三次完成一個(gè)通電循環(huán)。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。A34 12 B 相通電， 轉(zhuǎn)子 4齒與 B、 B180。A34 12BC通電34 12CA39。 影響步進(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)傳動(dòng)精度的因素：252。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的閉環(huán)位置控制。 （ 3）工作臺正向運(yùn)動(dòng)，即有反饋脈沖 Pf+產(chǎn)生，當(dāng) Pf+＝１時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器減１，此時(shí) Pe=Pc+－ Pf+=2－ 1＞ 0，伺服電動(dòng)機(jī)仍正轉(zhuǎn)，工作臺繼續(xù)正向進(jìn)給。當(dāng)可逆計(jì)數(shù)器的內(nèi)容變?yōu)?0時(shí)，說明偏差值 Pe=0，即工作臺的實(shí)際位置等于指令要求的位移，進(jìn)給過程結(jié)束。 （ 4）將控制信號與反饋信號進(jìn)行比較，輸出與相位差成正比電壓信號的鑒相器。 58 鑒相器的輸出信號通常為脈寬調(diào)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(shí)，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(fù)。 6061 脈沖調(diào)相器的工作原理如下：回路中有標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器和 X計(jì)數(shù)器，兩計(jì)數(shù)器的分頻數(shù)相同。 是指令脈沖的同步信號。有關(guān)信號的波形圖見圖 610。 ④ 檢測工作臺位移的位置檢測元件。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。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(dá)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(dá)低通濾波器 Ⅱ 的輸入端 UE。則兩勵(lì)磁繞組信號 U1和 U2為： 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)。加于滑尺的相應(yīng)繞組上。如用傅立葉級數(shù)對 U1和 U2進(jìn)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(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)。這樣在 UE處得到了一單向脈動(dòng)的直流信號。此時(shí)定尺和滑尺間的位移角 超前于勵(lì)磁信號的電氣角 ，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。 ⑥ 將定尺的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉敌盘柕蔫b幅器。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。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。當(dāng)基準(zhǔn)脈沖信號觸發(fā)兩計(jì)數(shù)器后，兩計(jì)數(shù)器輸出的信號頻率相同，但相位卻不同。如