数控技术伺服课件

6、纪律是自由的第一条件。黑格尔7、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。马卡连柯8、我们现在必须完全保持党的纪律，否则一切都会陷入污泥中。马克思9、学校没有纪律便如磨坊没有水。夸美纽斯10、一个人应该：活泼而守纪律，天真而不幼稚，勇敢而鲁莽，倔强而有原则，热情而不冲动，乐观而不盲目。马克思数控技术伺服 当指令位置到达终点时，当指令位置到达终点时，Di0，电机并未立即停止，电机并未立即停止，直到直到Di0，Voi0电机电机n0。实际上实际上Di是实际检测位置滞后指令位置的滞后量，电是实际检测位置滞后指令位置的滞后量，电动机的转动就由动机的转动就由Di控制的。控制的。ti时刻瞬时位置指令值时刻瞬时位置指令值Doi与瞬时值与瞬时值DAi，差值，差值Di即为位即为位置偏差。置偏差。由于实际速度势逐渐上升到由于实际速度势逐渐上升到Fg值的，按同一脉冲当量值的，按同一脉冲当量换算或数字量的实际位置值按曲线换算或数字量的实际位置值按曲线I变化。实际位置总是滞变化。实际位置总是滞后于指令位置。后于指令位置。加速时加速时fi 0，且满足，且满足 (640)将对应系数值代入上式，可以看出稳定的变化趋势，这将对应系数值代入上式，可以看出稳定的变化趋势，这里影响稳定因素有九个：里影响稳定因素有九个：位置调节器位置调节器增增 ：K1；速度反馈系数：速度反馈系数：KV；位置反馈系数：位置反馈系数：Kp；机机械械 刚度：刚度：KS；按按(640)判断，提出判断，提出影响度，从设计上修正。影响度，从设计上修正。转动惯量：转动惯量：JS；阻阻 系数：系数：fS；电机力矩系数：电机力矩系数：Km；速度放大增速度放大增 ：Kn；电枢电阻：电枢电阻：RA。K1220dB 在设计进给伺服系统时，除了要求系统是稳定的，还在设计进给伺服系统时，除了要求系统是稳定的，还必须具备相对稳定性，及稳定程度。稳定必须具备相对稳定性，及稳定程度。稳定性性 量有相量有相位位 量及增量及增益益 量。量。数控机床：数控机床：点位控制系统点位控制系统 相相位位 量量 r 50增增 量量 Kg510dB连续控制系统连续控制系统 r5060GK2(S)GK0(S)可以采可以采用用 内的瞬态响应指标，也可以采内的瞬态响应指标，也可以采用用 域内分析域内分析频率特性法。频率特性法。对于高阶系统，当调整时间对于高阶系统，当调整时间 ，C增大，可提高系统的快速性。增大，可提高系统的快速性。2.2.系统的瞬态响应指标系统的瞬态响应指标系统的瞬态响应指标系统的瞬态响应指标方框图简化后得到：方框图简化后得到：图中：图中：则开环系统的频率特性为：则开环系统的频率特性为：式中：式中：故开环系统由：一个放大环节故开环系统由：一个放大环节KK，一个，一个积分积分环节环节(j)1，两个振荡环节组成。两个振荡环节组成。对数对数幅幅 特性为：特性为：从下图看出当开环从下图看出当开环增增 KK增大增大，交点频率，交点频率，交点频，交点频率率增大增大C增大，提高了系统的快速响应性（增大，提高了系统的快速响应性（，C增大，增大，TS减小），但从相频特性来看减小），但从相频特性来看C增大，相位增大，相位 量量减小，使系统的稳定性变坏；所以系统稳定性和快速减小，使系统的稳定性变坏；所以系统稳定性和快速性是一对矛盾，要合理调整。性是一对矛盾，要合理调整。影响因素：位置测量误差及系统误差（与输入信号的形式和大影响因素：位置测量误差及系统误差（与输入信号的形式和大小，系统的结构和参数有关）。小，系统的结构和参数有关）。3.3.系统伺服精度系统伺服精度系统伺服精度系统伺服精度伺服精度：系统在稳态时，指令位置与实际位置的偏差程度。伺服精度：系统在稳态时，指令位置与实际位置的偏差程度。控制系统的稳态误差：控制系统的稳态误差：设系统的开环传递函数设系统的开环传递函数:式中：式中：V 整数（整数（V0，1，2，）；）；KV开环系统的放大倍数开环系统的放大倍数 。Qm(S)、Pn(S)是是m次、次、n次多项式，且次多项式，且n m，S零次项系零次项系数数1，由，由G(S)求得的误差传递函数求得的误差传递函数 忽略忽略 次要后，代入上式进行分析，为了消除扰动输出次要后，代入上式进行分析，为了消除扰动输出引起的误差，可以采用前馈控制法。引起的误差，可以采用前馈控制法。从理论上讲，可根据系统的要求与系统的数学模型，确定从理论上讲，可根据系统的要求与系统的数学模型，确定系统的有关参数。但进行伺服系统的结构形成和工作条系统的有关参数。但进行伺服系统的结构形成和工作条件件 多变，尤其是机械系统的多变，尤其是机械系统的阻阻 、刚度、惯量等参数，尚无、刚度、惯量等参数，尚无完善完善的的 与可靠的数据根据，故除理论计算外，还辅以实与可靠的数据根据，故除理论计算外，还辅以实验分析。验分析。4.4.进给伺服系统参数正配进给伺服系统参数正配进给伺服系统参数正配进给伺服系统参数正配1）阻阻进给系统的进给系统的阻阻 ：伺服系统中电感、电阻；电动机的机械部：伺服系统中电感、电阻；电动机的机械部件，机械传动的摩擦件，机械传动的摩擦阻阻 ，求求 阻阻 。阻阻 在系统中的作在系统中的作用：用：采用可调采用可调阻阻 的的阻阻 器，以控制器，以控制阻阻 的大小的大小。a.阻阻 大定位精度低，定位的离散度大；大定位精度低，定位的离散度大；b.阻阻 大系统的动大系统的动态态 度小，伺服刚度高，考扰动能度小，伺服刚度高，考扰动能力强。力强。例如：采用摩擦例如：采用摩擦阻阻 小的滚小的滚动动 ，可提高定位精度。，可提高定位精度。阻阻 小，系统的小，系统的稳稳 量减小，动态刚度减小。量减小，动态刚度减小。数控进给系统中，启动制动与变速数控进给系统中，启动制动与变速频频 ，当执行部件当执行部件的惯量加大，时间常数增大，系统灵敏度减小；惯量增的惯量加大，时间常数增大，系统灵敏度减小；惯量增大，使部件的固有频率减小，易共振。要求传动部件折大，使部件的固有频率减小，易共振。要求传动部件折算到伺服驱动装置轴上的等效惯量算到伺服驱动装置轴上的等效惯量要小，对于直流伺服要小，对于直流伺服电机电机 2）惯量）惯量3）刚度与固有频率）刚度与固有频率 系统的刚度减小，使其固有频率降低。刚度不足引起弹性变系统的刚度减小，使其固有频率降低。刚度不足引起弹性变形，形，将将 消一部分消一部分 位置指令而连成定位误差，发位置指令而连成定位误差，发生生 动。动。传动刚度传动刚度k不足，由于执行部件受的摩擦力下，造不足，由于执行部件受的摩擦力下，造成成 表现在输出表现在输出的的 动量为动量为2e。设计进给系统时，要求进给各环。设计进给系统时，要求进给各环节有足够的刚度。节有足够的刚度。其他机械固有频率；其他机械固有频率；900rad/s 采用伺服电机时，其固有频率一般低于机械传动机构的采用伺服电机时，其固有频率一般低于机械传动机构的固有频率。机械颤动机构的固有频率相互错开，以免发生固有频率。机械颤动机构的固有频率相互错开，以免发生振动耦合现振动耦合现象象。通用电气也可推荐闭环直流伺服电机系通用电气也可推荐闭环直流伺服电机系统相应参数：位置环统相应参数：位置环增增 ；17s1位置环穿越频率；位置环穿越频率；17rad/s速度环穿越频率；速度环穿越频率；70100rad/s最低机械固有频率；最低机械固有频率；500rad/s66、节制使快乐增加并使享受加强。德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。歌德69、懒人无法享受休息之乐。拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。卢梭