全數(shù)字伺服系統(tǒng)中位置環(huán)和電子齒輪的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-24 15:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 每個(gè)采樣周期內(nèi)獲得的指令脈沖個(gè)數(shù)； Kg為電子齒輪系數(shù)； DT2為每個(gè)采樣周期內(nèi)反饋脈沖的個(gè)數(shù)。 溢出脈沖控制器對(duì)誤差ΔS進(jìn)行溢出判斷，這里考慮到DSP字長的位數(shù)（字長為16位），當(dāng)誤差值ΔS214時(shí)即為溢出，此時(shí)應(yīng)設(shè)定相應(yīng)的滯留脈沖控制器，一旦出現(xiàn)脈沖溢出現(xiàn)象，便控制位置環(huán)輸出最大值，即給定最高轉(zhuǎn)速。位置環(huán)的輸出經(jīng)過速度限幅后進(jìn)入速度控制器。 當(dāng)伺服系統(tǒng)的跟蹤速度由輸入脈沖的頻率決定時(shí)，誤差ΔS的值為一定值，此時(shí)輸入脈沖和反饋脈沖的動(dòng)態(tài)平衡方程如下： DT3(KT)Kg=DT2(KT)（4） 當(dāng)輸入脈沖的頻率不斷變化時(shí)，則伺服系統(tǒng)的跟蹤速度不斷變換，此時(shí)誤差ΔS的值不斷變化，并且最后把誤差ΔS里的滯留脈沖全部輸出，從而實(shí)現(xiàn)無誤差定位。 3 電子齒輪的設(shè)計(jì) 電子齒輪的原理 為了使指令脈沖當(dāng)量與反饋脈沖當(dāng)量一致，在伺服系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，需要采用電子齒輪來進(jìn)行調(diào)節(jié)。這里設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)過一圈對(duì)應(yīng)的機(jī)械位移是ΔL，則反饋脈沖當(dāng)量可以計(jì)算如下： ΔPf=ΔL/(42500)（5） 這里考慮采用2500脈沖/圈的增量式光電編碼盤，并且經(jīng)4倍頻電路使用。 當(dāng)指令脈沖當(dāng)量ΔPg與反饋脈沖當(dāng)量ΔPf不匹配時(shí)，必須采用電子齒輪系數(shù)Kg來使兩者匹配。其公式如下： ΔPgKg=ΔPf（6） 從圖2可以看出，電子齒輪Kg在位置環(huán)的外面，因此改變Kg的值不會(huì)影響位置環(huán)的性能。在目前的伺服應(yīng)用中，=Kg=100。 通常在采用軟件實(shí)現(xiàn)電子齒輪時(shí)可以設(shè)置兩個(gè)比例系數(shù)，即 Kg=spdt1/spdt2（7） 則式（6）變?yōu)? ΔPgspdt1=ΔPfspdt2（8） 式中：spdt1可以看作是指令脈沖的電子齒輪系數(shù)，而spdt2可看作是反饋脈沖的電子齒輪系數(shù)。 為了更加詳細(xì)地說明電子齒輪的用途，下面將分兩種情況來分析。 對(duì)指令脈沖頻率
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