數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用清華版7數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制原理-文庫(kù)吧資料
2025-05-21 01:28本頁(yè)面
【正文】 位置控制功能是由軟件和硬件兩部分共同實(shí)現(xiàn)的。時(shí)鐘脈沖源發(fā)出頻率為 f0的時(shí)鐘脈沖，時(shí)鐘脈沖被送到“脈沖 /相位變換器”和“ N分頻器”中。 1. 脈沖比較式進(jìn)給位置伺服系統(tǒng) 圖 廓加工的一個(gè)坐標(biāo)進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它包含速度控制單元和位置控制外環(huán)，由于它的位置環(huán)是按給定輸入脈沖數(shù)和反饋脈沖數(shù)進(jìn)行比較而構(gòu)成閉環(huán)控制，所以稱該系統(tǒng)為脈沖比較的位置伺服系統(tǒng)。 由圖 ，“伺服滯后”與“跟隨誤差”本質(zhì)是一樣的。在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，輸入指令曲線與位置跟隨響應(yīng)曲線之間存在著誤差，隨著時(shí)間的增加，這一誤差趨向于固定。 利用前向通道的傳遞函數(shù)G1(s)，可以將圖 圖 ?？刂破鞅旧砜梢允俏⑻幚砥?，也可以是由硬件構(gòu)成的脈沖比較電路或相位比較電路。 14 閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖。特別要強(qiáng)調(diào)的是，只有當(dāng)實(shí)際值與期望值存在偏差時(shí)，才產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，因此這種系統(tǒng)又被稱為偏差驅(qū)動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)。 第六步：從內(nèi)存讀入輸入信號(hào)。 第四步：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以減小誤差直至為零。 第二步：計(jì)算控制信號(hào)。 13 閉環(huán) (半閉環(huán) )伺服系統(tǒng) 閉環(huán) (半閉環(huán) )伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 采用閉環(huán) (半閉環(huán) )系統(tǒng)的機(jī)床在加工工件時(shí)的過(guò)程如下。 12 提高步進(jìn)系統(tǒng)精度的措施 3．混合伺服系統(tǒng) 在實(shí)際使用過(guò)程中，由于設(shè)備的剛性、環(huán)境溫度、負(fù)載的變化，都可能帶來(lái)一定的傳動(dòng)誤差，這樣只靠開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)去克服，就有一定困難。 2．反向間隙補(bǔ)償 減小傳動(dòng)鏈中的間隙，可采用間隙補(bǔ)償線路，其基本工作原理是：根據(jù)實(shí)際測(cè)得傳動(dòng)間隙的大小，每當(dāng)出現(xiàn)反向時(shí)，用補(bǔ)充固定的脈沖來(lái)克服。其基本原理是把原來(lái)的一步分為 10小步來(lái)走。 1. 工作臺(tái)位移量的控制 2. 工作臺(tái)進(jìn)給速度的控制 3. 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的控制 綜上所述，在步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中，輸入進(jìn)給脈沖數(shù)量、頻率、方向經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的位移量、進(jìn)給速度和進(jìn)給方向，能夠滿足數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)對(duì)位移控制的要求。 10 系統(tǒng)工作原理 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制線路接受來(lái)自數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的進(jìn)給脈沖信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各定子繞組依次通電、斷電的信號(hào)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，高速扭矩小。這一經(jīng)過(guò)修正的位置指令函數(shù)中也包含了速度和加速度信息，分別如圖 (b)和 (c)所示。對(duì)位置指令函數(shù)進(jìn)行修正就是要對(duì)加速度進(jìn)行限制。 8 指令值的修正 圖 ，這種位置指令函數(shù)的主要缺點(diǎn)是沒(méi)有對(duì)加速度進(jìn)行限
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