數(shù)控機(jī)床機(jī)電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-04 16:27本頁(yè)面
【正文】 0 ADV(s)AK K T A0R +RV(s)DK A S（1+ T S）mmK1i1 iKaK i1r1K S V3/9/2023 24 3）全閉環(huán)控制系統(tǒng) 傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型： i滾珠絲杠電動(dòng)機(jī)D1位置檢測(cè)傳感器前置放大功放F i工作臺(tái)i速度環(huán)位置環(huán)微機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)V(s)i aK1GG 5S（1+T S）GG 7K S VAK2Gm3mG 4G(s)jX(s)iK b)()1()()()()(2 sGKKKKsKKKsTsGKKKsVsXsGjbmAaVmAmjmAaii?????3/9/2023 25 小 結(jié) 本小節(jié)介紹的主要內(nèi)容是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)負(fù)載和傳動(dòng)系統(tǒng)分析匹配，執(zhí)行元件和傳感元件等的合理選用與匹配設(shè)計(jì)，采用一定的總體設(shè)計(jì)方法和步驟，最終得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù) —— 穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。 （ 1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 開(kāi)環(huán)控制比較簡(jiǎn)單，前面已學(xué)習(xí)。 3/9/2023 21 五、 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 機(jī)電一體化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的類型實(shí)際上是多種多樣的，但從控制系統(tǒng)工作原理上講，主要分為開(kāi)環(huán)控制 、 半閉環(huán)控制 、 閉環(huán)控制 三類數(shù)學(xué)模型。 常用措施： 濾波、隔離、屏蔽干擾信號(hào)；穩(wěn)壓、限壓、限流、斷電保護(hù)和短路保護(hù)。 3/9/2023 19 4） 伺服系統(tǒng)的能源（電源）支持 電源系統(tǒng)由于受所選用或設(shè)計(jì)的各分系統(tǒng)能源輸入形式和要求不同的限制，電源供給統(tǒng)一是困難的。 —— 輸入阻抗大，可減輕檢測(cè)傳感器的負(fù)荷。 c） 放大器應(yīng)有足夠的線性范圍，保障執(zhí)行元件的容量得以正常發(fā)揮。 b） 為 執(zhí)行元件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的適宜條件。 具體要求： a） 最后輸出級(jí)的功率應(yīng)與執(zhí)行元件功率（電流、電壓、容量、額定值）相匹配。考慮輸入輸出通道數(shù)， 匹配 問(wèn)題。 3/9/2023 17 四、 檢測(cè)傳感裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換接口電路、 放大電路、電源的匹配與設(shè)計(jì) 1） 檢測(cè)傳感裝置的選擇 依據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的類型，考慮 傳感器的精度（分辨率）、不靈敏區(qū)、工作范圍、輸入 /輸出特性（線性）、信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間、信噪比、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和摩擦特性、穩(wěn)定性和可靠性等，合理選擇傳感器。 （ 2）各級(jí)減速比的分配原則 與方法 1） 按加速度最大原則選擇減速比 當(dāng)要求輸入信號(hào)變化快、響應(yīng)快、加速度大時(shí)，應(yīng)按下式?jīng)Q定減速比 i： 212???????????????????mLmLFmLFJJTTTTi3/9/2023 15 2） 按輸入速度恒定原則選擇減速比 在輸入速度信號(hào)近似恒速時(shí)，有加速度最小，可按下式確定減速比 i ： 21122???????????????????ffTTTTimLFmLF???????負(fù)載的粘性摩擦系數(shù)電動(dòng)機(jī)的粘性摩擦系數(shù)21ff? ??? oli 3600?3）滿足脈沖當(dāng)量、進(jìn)給角、絲杠基本導(dǎo)程匹配關(guān)系選擇減速比 4）減速器輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則選擇減速比 max??? ???????ninkk i1max ??即 最小原則： 3/9/2023 16 5） 按速度和加速度規(guī)定要求選擇減速比 在速度和加速度有要求時(shí)，除按加速度最大原則選擇減速比外，還應(yīng)依據(jù)負(fù)載最大角速度與電機(jī)輸出角速度之間的關(guān)系，最終確定減速比。 3/9/2023 14 即依據(jù)負(fù)載特性、脈沖當(dāng)量（分辨率）、系統(tǒng)綜合要求等來(lái)選擇確定。 （ 1） 減速比匹配選擇的一般原則要求 在第 2章中，提到了機(jī)械傳動(dòng)減速比的分配原則，主要依據(jù)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小、重量最輕、傳動(dòng)誤差最小，以及綜合考慮來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)的減速比。 3/9/2023 12 （ 3）電機(jī)的過(guò)熱驗(yàn)算 電機(jī)在一定工作時(shí)間范圍內(nèi)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，應(yīng)用等效法（勵(lì)磁磁通近似不變）計(jì)算電機(jī)的等效轉(zhuǎn)矩（平均轉(zhuǎn)
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