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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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