數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)培訓(xùn)教程-wenkub.com
2025-02-17 10:06 本頁(yè)面
【正文】 ?調(diào)節(jié)器的全部軟件化使控制理論中的許多控制思想和手段，可以方便地引進(jìn)來，例如：魯棒控制、自適應(yīng)控制、變參數(shù)控制、變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)控制等等。?由于該系統(tǒng)工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，控制性能也優(yōu)于前述兩種系統(tǒng)，使得它在 80年代中期以來的交、直流位置伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品中逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位，成為位置伺服系統(tǒng)的首選方案。?由于微機(jī)的應(yīng)用，使系統(tǒng)的控制更加靈活，其特點(diǎn)是：l位置、速度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)可以按工作環(huán)境自動(dòng)進(jìn)行切換，使之適應(yīng)負(fù)載變化的能力顯著增強(qiáng)，應(yīng)用優(yōu)化理論還可使調(diào)節(jié)器的參數(shù)自動(dòng)化，使系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行機(jī)械，通用化程度大大提高。因此難以兼顧負(fù)載慣量大的變化。 調(diào)節(jié)器的參數(shù)可以通過進(jìn)行修改、設(shè)定252。59?零漂將影響精度： 這類系統(tǒng)依靠 D/A，將位置調(diào)節(jié)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬電壓作速度指令信號(hào)。抑制干擾、防止數(shù)據(jù)出錯(cuò)，是數(shù)字伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。 噪聲峰值大于邏輯電平時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的最高位和最低位的干擾出錯(cuò)程序是相同的，這種錯(cuò)誤可能導(dǎo)致系統(tǒng)致命的危害。 對(duì)邏輯電平以下的漂移、噪聲不予響應(yīng)，零點(diǎn)定位精度可以得到充分保證。54? 數(shù)字型系統(tǒng)： 特征： 這類系統(tǒng)是指至少其 位置環(huán) 控制與調(diào)節(jié)采用數(shù)字控制技術(shù)，即位置指令和反饋信號(hào)都不再是模擬信號(hào) 改用數(shù)字信號(hào)（邏輯電平脈沖信號(hào)）的系統(tǒng)。 在零點(diǎn)附近容易受到溫度漂移的影響，使位置控制產(chǎn)生漂移誤差。 可用常規(guī)儀器儀表（示波器，萬(wàn)用表等）直接讀取信息， 易于隨時(shí)把握系統(tǒng)工作的基本情況。? 模擬型系統(tǒng)： 特征：這類系統(tǒng)全部采用模擬元件構(gòu)成；其輸入（控制）信號(hào)、輸出的位置、速度信號(hào)也是模擬量；速度和位置檢測(cè)元也是模擬式的。特別是在同樣體積下，交流伺服電機(jī)的輸出功率比直流電機(jī)提高 10%～ 70%，且可達(dá)到的轉(zhuǎn)速比直流電機(jī)高?？商岣吡藱C(jī)床的加工精度。減速比為 1： 5，問選擇步進(jìn)電機(jī)的步距角應(yīng)為多少？42360= L0? i? = 360 ?5 ?360=? L0? 0 i解：（ 1）求脈沖當(dāng)量：(2) 步進(jìn)電機(jī)的步距角4344二、直流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 直流電機(jī)的工作原理是建立在電磁力定律基礎(chǔ)上的，電磁力的大小正比于電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)，直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組所建立的磁場(chǎng)是電機(jī)的主磁場(chǎng)，按對(duì)勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁方式不同，直流電機(jī)可分為： 他勵(lì)式、 并勵(lì)式、 串勵(lì)式、 復(fù)勵(lì)式、 永磁式。m38例 4 一臺(tái)五相步進(jìn)電機(jī)，五相五拍運(yùn)行時(shí)其步距角是，此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上應(yīng)有幾個(gè)齒？齒距角是多少？此電動(dòng)機(jī)若按十拍運(yùn)行，齒距角度是多少度？按五拍和十拍運(yùn)行時(shí)，每走一步對(duì)應(yīng)的電角度是多少？解：（ 1）步距角：360= mKz ? 0Z—— 齒數(shù)； m—— 相數(shù)； K——1 五拍（單拍）2 十拍（雙拍）39所以， 五拍運(yùn)行時(shí)： 360= mKz ? 0= 0 K=1m=5Z=360 0/5 ?1 =48齒十拍運(yùn)行時(shí)： 360= 5? 2 ?48? 0= 0(2)齒距角 ： ?c =360 48 0= 0齒距角的電角度 ： ?e =360 m K 0五拍運(yùn)行時(shí) ： ?e =360 5 ?1 0 =72 040十拍運(yùn)行時(shí) ： ?e =360 5 ?2 =36 0 041例 5 設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)，步進(jìn)電機(jī)通過減速齒輪副驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿，其參數(shù)符號(hào)如下：脈沖當(dāng)量 ?，滾珠絲桿的基本導(dǎo)程為 L。 ?=500 ?=5mm/s360=? L0 ?==m( V?)236J=m( V? )2所以，=（ 100+50） ? （ 5/2?） = ?106()2 2(2)求電機(jī)軸的等效轉(zhuǎn)矩： T =F（ ）V?F—— 為切削負(fù)載 4000N。32n ? 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。 傳動(dòng)件和支承件的 變形 。312. 提高步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)精度的措施? 概述 ? 影響步進(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)傳動(dòng)精度的因素：252。（ 5）步進(jìn)電機(jī)存在齒間相鄰誤差，但不存在累積誤差26第三節(jié) 典型進(jìn)給伺服系統(tǒng) (位置控制 )一、開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) (OpenLoop System)q 不帶位置測(cè)量反饋裝置的系統(tǒng)；q 驅(qū)動(dòng)電機(jī)只能用步進(jìn)電機(jī)；q 主要用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控或普通機(jī)床的數(shù)控化改造A’相、 B’相C’相、 …A相、 B相C相、 …f、 nCNC插補(bǔ)指令脈沖頻率 f和脈沖個(gè)數(shù) n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大步進(jìn)電機(jī)271. 步進(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)n 要解決的主要問題 ：n ① 動(dòng)力計(jì)算 ② 傳動(dòng)計(jì)算 ③ 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)或選擇n 目的：傳動(dòng)計(jì)算選擇合適的參數(shù)以滿足 脈沖當(dāng)量 ?和 進(jìn)給速度 F的要求。25步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：（ 1）步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角與脈沖頻率嚴(yán)格成正比，所以控制輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖個(gè)
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