数控技术使用第五章节伺服驱动系统幻灯片.ppt

2. 脉冲比较伺服系统的闭环和半闭环的比较 脉冲比较伺服系统的闭环和半闭环的区别 在检测元件上的不同点： 在半闭环控制中，多采用光电编码器作为检测元件；在闭环控制中，多采用光栅作为检测元件。 在安装位置上的不同点：半闭环的检测元件一般安装在丝杠轴上，而闭环的检测元件则安装在工作台上。 (1) 开始时，指令脉冲 F＝0，且工作台处于静止状态，则反馈脉冲Pf =0，经比较环节 e＝F一Pf ＝0，伺服电机的速度给定为0，伺服电机不动，工作台仍处于静止状态。 (2) 当指令脉冲 F＞o，工作台在没有移动之前，反馈脉冲Pf 仍为0 ，经比较环节 e＝F一Pf＞0，调速系统驱动工作台向正向进给。随着电机的运转，检测元件的反馈脉冲信号进入比较环节。按负反馈原理，当 F=Pf 时，偏差 e＝F一Pf＝0，工作台重新稳定在指令所规定的位置。 (4) 比较环节输出的位置偏差信号e是一个数字量，经D／A转换后，变为模拟给定电压，使模拟调速系统工作。 3. 脉冲比较伺服系统的工作原理 (闭环) (3) 当指令脉冲F＜o，其控制过程与正向指令脉冲的控制过程相类似，只是此时e＜o，工作台向反方向进给。最后，工作台稳定在指令所规定的反向位置上。 4. 特点 结构比较简单，易于实现数字化控制。在控制性能上数字比较伺服系统要优于模拟方式、混合方式的伺服系统。 二、相位比较伺服系统 用相位比较的方法构成闭环和半闭环控制。 1. 主要组成 基准信号发生器、脉冲调相器、检测元件、鉴相器、伺服放大器、伺服电动机等。 2. 相位比较伺服系统的闭环和半闭环的比较 相位比较伺服系统的闭环和半闭环的区别 在检测元件上的不同点： 在半闭环控制中，多采用旋转变压器作为检测元件；在闭环控制中，多采用感应同步器作为检测元件。 在安装位置上的不同点：半闭环的检测元件一般安装在丝杠轴上，而闭环的检测元件则安装在工作台上。 脉冲调相器的作用: 将来自数控装置的进给脉冲信号转换为相位变化信号，该相位变化信号，可用正弦信号或方波信号表示。 当进给脉冲 F=0，则脉冲调相器的输出与基准信号发生器发出的基准信号同相位，没有相位差。 当输出一个正向或反向进给脉冲，则脉冲调相器就输出超前或滞后基准信号一个相应的相位角。 (1) 开始时，指令脉冲 F＝0，工作台处于静止状态，PA、PB为同频率同相位的脉冲信号，经鉴相器鉴相判别，△q＝0，伺服放大器速度给定为0，伺服电机不动，工作台仍处于静止状态。 (2) 当指令脉冲 F＞0，经脉冲调相器，PA ＝ +qo，因工作台原来静止，PB＝0，鉴相器的输出△q ＝PA一PB＝ +qo＞o，伺服驱动使工作台作正向运动，直至△q ＝0。 3. 相位比较伺服系统的工作原理 (闭环) (3) 当指令脉冲F＜0，其控制过程与正向指令脉冲的控制过程相类似，只是此时PA ＝ - qo ，工作台向反方向进给。直至△q ＝0 。 特点: 结构比较简单，易于实现数字化控制。在控制性能上数字比较伺服系统要优于模拟方式、混合方式的伺服系统。 三、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，用幅值比较的方法构成闭环和半闭环控制。 幅值比较伺服系统的闭环和半闭环的区别 在检测元件上的不同点： 在半闭环控制中，多采用旋转变压器作为检测元件；在闭环控制中，多采用感应同步器作为检测元件。 在安装位置上的不同点：半闭环的检测元件一般安装在丝杠轴上，而闭环的检测元件则安装在工作台上。 鉴幅器的任务 通过检测出检测元件输出电压信号的幅值，获得励磁信号qd与q的相对关系。 检测的电压幅值需经电压—频率变换电路变成相应的数字脉冲，一方面与F比较以获得位置偏差信号△s，另一方面作为修改励磁信号中qd值的设定输入。 (1) 开始时，指令脉冲 F＝0，工作台处于静止状态， qd=q 经鉴幅器检测到检测元件输出电压幅值为0，由电压—频率变换电路所得的Pf=0，比较环节的位置偏差信号△s＝F一Pf＝o，伺服放大器的速度给定为0，伺服电机不动，工作台仍处于静止状态。 (2) 当指令脉冲 F＞0， △s＝F一Pf ＞0 ，经D/A变换后作为伺服电机速度给定值，伺服驱动使工作台作正向运动。随着Pf的增加，偏差△s逐渐减小，直至F＝Pf， △s ＝0，达到新的平衡，工作台停止正向运动。 (3) 当指令脉冲F＜0，其控制过程与正向指令