數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概述-文庫吧資料
2025-01-04 16:53本頁面
【正文】 號，作為速度控制信號，同時，鑒相器還必須對超前和滯后做出判別，使得速度控制信號 Up在正向指令為正，在反向指令為負。 當進給為反向指令時，相位比較同正向進給類似。 (3)隨著工作臺的正向移動，有反饋信號產(chǎn)生，由此產(chǎn)生的實際相位 超前基準相位 ，但 仍超前 ，經(jīng)鑒相器 ，速度控制信號仍大于零，伺服電動機正轉，工作臺仍正向移動，如圖 66c所示。 (1)當無進給指令時，即 Pc+=0，工作臺靜止，指令脈沖的相位 與基準脈沖相位 同相位，同時因工作臺靜止無反饋，故實際相位 也與基準脈沖相位 同相位，經(jīng)鑒相器 ，則速度控制信號為零，伺服電動機不轉，工作臺仍靜止，如圖 66a所示。 53 由于指令相位脈沖 的相位 和實際相位脈沖 的相位 均以基準相位脈沖 的相位 為基準，因此， 和 通過鑒相器即能獲得 超前 ，還是 超前 ，或兩者相等。 由于旋轉變壓器，感應同步器和磁柵等檢測信號為電壓模擬信號，同時這些裝置還有勵磁信號，故相位比較首先要解決信號處理問題，即怎樣形成指令相位脈沖和實際相位脈沖 。相位比較的實質不是脈沖數(shù)量上的比較，而是脈沖相位之間的比較，如超前或滯后多少。 51 （ 6）實現(xiàn)電信號到機械位移轉換的執(zhí)行元件。 （ 4）將控制信號與反饋信號進行比較，輸出與相位差成正比電壓信號的鑒相器。 （ 2）將來自計算機數(shù)控裝置的進給脈沖轉變?yōu)橄辔蛔兓盘柕拿}沖調相器。它主要由以下部分組成。其特點是將位置指令脈沖和反饋脈沖都變成某個載波脈沖的相位，在鑒相器中進行相位比較，得到實際相位與給定位置相位的相位差 Δ 。即使指令脈沖和反饋脈沖同時出現(xiàn)，也由硬件邏輯電路保證，先做加法計數(shù)，后做減法計數(shù)，保證了兩路的脈沖不會丟失。 47 A11的正脈沖輸出分成兩路，先經(jīng) A4輸出到可逆計數(shù)器做加法計數(shù)，再經(jīng) A12延時四個時針周期（由時鐘脈沖 PC產(chǎn)生）通過 A8輸出到可逆計數(shù)器做減法計數(shù)。如脈沖比較器輸入端同時出現(xiàn)指令脈沖和反饋脈沖，則 A A5的輸出同時為 0，使 A9輸出為 1，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 A A11有脈沖輸出。 46 但也有可能出現(xiàn)指令脈沖和反饋脈沖同時輸入的情況。當可逆計數(shù)器的內容變?yōu)?0時，說明偏差值 Pe=0，即工作臺的實際位置等于指令要求的位移，進給過程結束。工作臺移動后，位置檢測元件測得代表工作臺位置的正向反饋脈沖 Pf+，該脈沖經(jīng) A A A A8輸出，使可逆計數(shù)器 A13做減法計數(shù)。如此時工作臺要做正向進給，正向指令脈沖 Pc+出現(xiàn)，該脈沖經(jīng) A A A A4輸出，使可逆計數(shù)器 A13做加法計數(shù)。圖 64為一脈沖比較器，其工作原理是 A AA A A9為或非門； A A A A7為觸發(fā)器； A12為 8位移位寄存器； A A11為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器； A13為可逆計數(shù)器。若加、減脈沖同時到來時，則由該電路保證先作加法計數(shù)，然后再作減法計數(shù)，這樣可保證兩路計數(shù)脈沖均不會丟失。 41 PC+、 PC和 Pf+、 Pf的加、減定義見表 61。 40 3. 脈沖比較器 (1)脈沖比較器概述 脈沖比較伺服系統(tǒng)是將 PC的脈沖符號與 Pf的脈沖符號相比較，得到脈沖偏差信號 Pe。 39 當指令脈沖為反向 PC時，控制過程與正向時相同，只是 Pe＜ 0，工作臺反向進給。 （ 3）工作臺正向運動，即有反饋脈沖 Pf+產(chǎn)生，當 Pf+＝１時，可逆計數(shù)器減１，此時 Pe=Pc+－ Pf+=2－ 1＞ 0，伺服電動機仍正轉，工作臺繼續(xù)正向進給。 38 （ 1）指令脈沖 PC=0，這時反饋脈沖 Pf=0，則 Pe=0，則伺服電動機的速度給定為零，工作臺繼續(xù)保持靜止不動。以增量式光電編碼器為例，當光電編碼器與伺服電動機及滾珠絲杠直聯(lián)時，隨著伺服電動機的轉動，產(chǎn)生序列脈沖輸出，脈沖的頻率將隨著轉速的快慢而升降。 (5) 執(zhí)行元件（伺服電動機）。 (3) 完成指令信號與反饋信號相比較的比較器。它主要由下列部分組成： 36 (1) 由計算機數(shù)控制裝置提供指令的脈沖。伺服系統(tǒng)根據(jù)這一偏差信號去驅動電動機，原理框圖如圖 62所示。但普遍采用光電編碼器作為位置檢測元件，以半閉環(huán)形式構成伺服系統(tǒng)。這是因為該系統(tǒng)結構較為簡單，易于實現(xiàn)數(shù)字化的閉環(huán)位置控制。33 閉環(huán)伺服系統(tǒng)與與反饋比較形式 閉環(huán)與半閉環(huán)伺服進給系統(tǒng) 在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳感器安裝在中間部件上，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的中間部件的狀態(tài)參數(shù)推知控制目標部件的工作狀態(tài)，從而對控制目標部件的工作狀態(tài)進行調整，使之滿足要求。30例 2 設 XY 工作臺由步進電機直接經(jīng)絲桿螺母副驅動，絲桿螺距為 5mm，步進電機步距角為 150，工作方式三相六拍，工作臺最大行程為 400mm，求：（ 1）脈沖當量；（ 2）微機發(fā)出的脈沖總數(shù)是多少？31(2)計算脈沖數(shù) n， 由 n ?=L(工作臺最大行程）所以，脈沖數(shù)為 ： n =L/ ?=400/=19200步解： （ 1）由計算脈沖當量 ： 360=? L0?已知， L0=5mm， ? =150求脈沖當量 ?計算?=5/360 ?=(mm)32 閉環(huán)伺服系統(tǒng)與與反饋比較形式 閉環(huán)與半閉環(huán)伺服進給系統(tǒng) 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳感器安裝在控制目標部件上，直接檢測目標的運動，并將目標的有關信息反饋到控制器，由控制器進行反饋控制。 螺距誤差補償 利用計算機的運算處理能力，可以補償滾珠絲杠的螺距累積誤差，以提高進給位移精度。 采取各種精度補償措施。 提高步進電機開環(huán)系統(tǒng)傳動精度的措施252。 傳動件和支承件的變形。 機械傳動部件的精度；252。 影響步進電機開環(huán)系統(tǒng)傳動精度的因素：252。28216。26 例 1： ? = , t = mm, α= 176。步進電機開環(huán)系統(tǒng)設計要解決的主要問題 ：– ① 動力計算 ② 傳動計算 ③ 驅動電路設計或選擇 傳動計算選擇合適的參數(shù)以滿足脈沖當量 ?和進給速度 F的要求。21從上述可知，步距角的大小與通電方式和轉子齒數(shù)有關，其大小可用下式計算： α＝ 360186。A34 12 與單三拍方式相似，雙三拍驅動時每個通電 循環(huán)周期也分為三拍。BB39。 C39。A34 12BC通電34 12CA39。BB39。每拍有兩相繞組同時通電 。 與單三拍相比，六拍驅動方式的步進角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。19 三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下： A?AB ?B ?BC ?C ? CA， 每個循環(huán)周期分為六拍。 、 C 磁極拉住 3齒， B、 B39。 C39。34 12CA39。A34 12 B 相通電， 轉子 4齒與 B、 B180。B
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