进给伺服系统介绍.ppt

进给伺服系统的性能分析单击此处添加小标题系统增益KS(开环增益，速度增益)单击此处添加小标题KS是进给伺服系统的重要性能参数，为了说明其物理意义，可对上述系统进行一些简化：假设上述各环节均是理想的，即各环节均是无惯量，无阻尼，刚度为无穷大，且无速度环，则：单击此处添加小标题θmX0XCKfP+单击此处添加正文。D单击此处添加正文。KN单击此处添加正文。UP单击此处添加正文。KA单击此处添加正文。U单击此处添加正文。KM单击此处添加正文。KS对系统动态性能的影响进给伺服系统的输入通常是斜坡激励：FT（1/KS）tKSFT（1/KS）t特点：可以通过增加数字信息的字长，来满足要求的控制精度。添加标题噪声峰值大于逻辑电平时，对数据的最高位和最低位的干扰出错程序是相同的，这种错误可能导致系统致命的危害。添加标题对逻辑电以下的漂移、噪声不予晌应，零点定位精度可以得到充分保证。添加标题传送数据的数字电路要求具有很宽的频带。以保证脉冲上、下降沿有足够的陡峭度。添加标题容易对其结构和参数进行修改（根据控制要求），且易于与计算机进行数据交换。添加标题抑制干扰、防止数据出错，是数字伺服系统设计成功的关键。添加标题.数字伺服系统的类型全硬件伺服系统全硬件伺服系统又称脉冲比较伺系统，其典型的组成方式如图所示：_NC装置－F/V偏差计数器D/A速度控制与驱动单元A、B、Z++_++－整形.倍频.辨向工作台PG电机Z构成：该系统中，位置闭环的控制与调节运算主要由偏差计数器（一般为可逆计数器）和D/A完成。柔性差：系统全由硬件构成，使得它的各调节器参数在机电联调整定后就固定下来了，不易改变，这对负载惯量变化不大的位置伺服系统（如车床刀架进给控制），可获得满意的控制性能指。而对某些负载惯量较大的系统，则很难在整个范围内（负载惯量变化）都获得满意的控制效果。零漂将影响精度：这类系统依靠D/A，将位置调节输出的数字量转化成模拟电压作速度指令信号。提供给速度伺服单元，因此，其零点漂移将影响定位精度。半软件型伺服系统这种系统的位置控制采用软硬件组成，速度控制仍采用模拟方式，系统组成如图所示：+调节运算零漂补偿硬件速度控制与驱动单元D/A软件位置控制ZA、BD0-++-F/V倍频计数器工作台PG电机+DAV1△SV0U0UA△D△U实际位置计算△DA指令位置计算△D0/nZ位置控制的软件现可以由NC装置的CPU实现，也可以由位置控制板上自带的CPU实现。位置控制的调节运算部分由软件实现，增加了灵活性：调节器的参数可以通过进行修改、设定调节算法可以采用较复杂的算法，以提高控制性能（变结构、变增益）可增加许多辅助功能（故障诊断、脉冲当量变换等）零点漂移可通过软件进行补偿由于这种系统的速度单元仍是模拟型的，全硬件型系统中存在的问题并未明显解决，如它的内环参数（速度、电流）和位置环中D/A转换器的位数依然是固定的。因此难以兼顾负载惯量大的变化。不过，由于利用软件采用一些补偿措施，这就使得半软件位置伺服系统的位置控制精度和控制性能要高于全硬件型的位置伺服系统。全软件位置伺服系统这种系统是指除电流环仍为模拟结构外，位置、速度控制均由微机通过控制软件来实现，系统组成如图所示：模拟电流控制与功放PG电压NC系统整形.信频.辨向微机位置、速度控制(D/A输出)B工作台Z图中的微机位置、速度控制既可以是单微机，又可以是双微机（一个是位置控制，另一个是速度控制）。不过系统中的微机常由单片机来构成。由于微机的应用，使系统的控制更加灵活，其特点是：位置、速度调节器的结构和参数可以按工作环境自动进行切换，使之适应负载变化的能力显著增强，应用优化理论还可使调节器的参数自动化，使系统可驱动不同的执行机械，通用化程度大大提高。其余同半软件型系统。这种系统的输出通过D/A转换成模拟电压作为电流指令送往模拟电流环，这样，模拟量的零点漂移只会使电流指令产生微小的变化，一般这种变化不足以产生驱动伺服电机运动的力矩，也不会对位置控制精度产生不良影响。由于电流环的结构和参数还是固定的，所以还不能通过微机改变控制策略，以获得较理想的控制效果。由于该系统工作可靠，结构紧凑，控制性能也优于前述两种系统，使得它在80年代中期以来的交、直流位置伺服系统的产品中逐渐占据了主导地位，成为位置伺服系统的首选方案。全数字位置伺服系统自以软件位置伺服系统诞生以来，人们就一直致力于用