总复习201112课件.ppt

取终点坐标的绝对值存入被积函数寄存器，插补计算公式与插补第一象限直线时一样，脉冲进给方向是-X、+Y方向； 将坐标原点平移到直线的起点，按第一象限直线插补，取平移后的终点坐标的绝对值存入被积函数寄存器； 相当于第4象限直线，取终点坐标的绝对值存入被积函数寄存器，插补计算公式与插补第一象限直线时一样，脉冲进给方向是-X、-Y方向； 主要内容 特点：将指令脉冲信号和位置检测反馈信号都转换为相应的同频率的某一载波的不同相位的脉冲信号，在位置控制单元进行相位比较，相位差反映了指令位置与实际位置的偏差。 相位比较伺服系统的位置检测元件采用旋转变压器、感应同步器或磁栅，这些装置工作在相位工作状态。 7.6 位置控制 相位比较的实质是脉冲相位之间超前或滞后关系的比较，相位比较由鉴相器实现。 7.6.1 相位比较伺服系统 主要内容 采用感应同步器作为位置检测元件的相位比较伺服系统原理框图。 7.6 位置控制 主要内容 7.6.2 幅值比较伺服系统 以位置检测信号的幅值大小来反映机械位移的数值，并以此作为位置反馈信号与指令信号进行比较，构成半闭环控制系统，简称幅值伺服系统。 与相位伺服系统相比，最显著的区别： 位置检测元件工作在幅值工作方式，感应同步器、旋转变压器和磁栅等。 比较器比较的是数字脉冲量，不是相位信号，所以不需要基准信号。 7.6 位置控制 当滑尺移动距离为 2?，滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角变化 2?；当移动 x 时，则相位角变化 ?角度。 6.3 感应同步器 可得 设 表示滑尺上一相绕组的激磁电压，则定尺绕组感应电压为 给滑尺的正、余弦绕组的激磁信号是频率、幅值相同，相位相差900的交流励磁电压 根据叠加原理，定尺上的总感应电压为 通过鉴别定尺感应输出电压的相位，即可测量定尺和滑尺之间的相对位移。 6.3 感应同步器 1.鉴相工作方式 例如： 定尺感应输出电压与滑尺励磁电压之间的相位差为3.60，表明滑尺移动了多少mm？ 6.3 感应同步器 2mm 3.60 给滑尺上正、余弦绕组的励磁电压的频率、相位相同，但幅值不同。 2.鉴幅工作方式 则在定尺绕组产生的总感应电压为 6.3 感应同步器 若电气角α已知，只要测出V2幅值，便能求出与位移对应的角度θ。实际测量时，不断调整α ，让幅值为零，则α= θ，从而求得θ对应的位移量x，就可测得机械位移。 （以玻璃透射式直线光栅为例） 光栅的结构 组成：标尺光栅、光栅读数头 标尺光栅与行程等长，通常光栅长度为1m，行程 大于1m时，需要将光栅接长。 安装：标尺光栅一般安装在机床活动部件上（如工作台 上或丝杠上）；光栅读数头安装在机床固定部件上 （如机床底座上）。指示光栅装在光栅读数头中。 6.4 光栅 6.4.2光栅的结构与测量原理 光栅的基本测量原理 在光源照射下，在与两光栅线纹角θ的平分线相垂直的方向上，形成明暗相间条纹——莫尔条纹（横向莫尔条纹），两条亮（暗）纹间的距离称莫尔条纹宽度 w 。 6.4 光栅 均匀刻线 标尺 光栅 指示光栅 夹角 明暗相间条纹 莫尔条纹 移动 d w 6.4 光栅 莫尔条纹特性： （1）光学放大作用 放大比 k 为 若d=0.01mm，θ＝0.01rad，则w＝1mm，k＝100 6.4 光栅 x （2）均化误差作用 莫尔条纹 → 大量光栅线纹形成 → 误差平均效应 → 克服个别/局部误差 → 提高精度 （3）莫尔条纹移动与栅距移动成比例（同步性） 光栅移动一栅距d → 莫尔条纹移动一个间距w 光栅移动方向相反，莫尔条纹移动方向也相反。 在一个栅距 d 内，光电元件所检测的光强变化为正弦（或余弦）变化。 6.4 光栅 6.6.3 光栅测量系统 6.4 光栅 组成：标尺光栅、光栅读数头、信号处理电路（倍频细分电路+鉴向电路）等。 标尺光栅移动，莫尔条纹亮暗交替出现，光信号的变化近似一个正弦波，光电元件接收该光信号并转换为一个近似正弦波的电压（或电流）信号。 每当标尺光栅移动一个栅距d，莫尔条纹在光电元件上有一次最大光电信号输出，信号处理电路计数一次，由计数次数N可求出标尺光栅移动距离Ｎd。 安装两个相距1/4 w的光电元件，根据两个光电元件接受光的顺序可知标尺光栅的移动方向。 6.4 光栅 所谓四倍频，就是在1个莫尔条纹宽度内安装彼此距离1/4个莫尔条纹宽度的4个光电