《进给伺服系统》课件.ppt

进给伺服系统进给伺服系统是现代机床的核心部件之一，它负责控制机床工作台的精确运动，保证加工精度和效率。

导言进给伺服系统介绍进给伺服系统是现代数控机床的关键组成部分，它控制着机床的工作台或刀具的运动精度和速度。重要性进给伺服系统直接影响着机床的加工精度、效率和产品质量，对机床性能至关重要。应用领域广泛进给伺服系统应用于各种数控机床，如车床、铣床、磨床、加工中心等。

进给系统的组成11.伺服电机伺服电机是进给系统的核心，负责将控制信号转换为机械运动。22.伺服放大器伺服放大器负责放大控制信号，并驱动伺服电机。33.编码器编码器负责将机械运动转换为电信号，反馈给控制系统。44.控制系统控制系统负责接收指令，并根据反馈信号控制伺服电机。

直流伺服电机直流伺服电机是一种广泛应用于自动化控制系统的执行元件。它可以将电能转换为机械能，并能够精确地控制转速、位置和扭矩。

直流伺服电机的特点响应速度快直流伺服电机结构简单，电磁转矩变化迅速，能够快速响应控制信号。控制精度高直流伺服电机可以与编码器配合，实现精确的位置和速度控制。操作简单灵活直流伺服电机易于控制，能够实现各种复杂的运动轨迹和控制模式。

直流伺服电机的工作原理1电磁感应线圈通电产生磁场2磁场作用磁场与转子磁场相互作用3转子旋转转子受到力矩驱动旋转直流伺服电机利用电磁感应原理工作。线圈通电产生磁场，磁场与转子磁场相互作用，产生力矩驱动转子旋转。通过控制电流通量，可以调节转子转速和转矩。

直流伺服电机的驱动方式直流电源驱动使用直流电源直接驱动电机，结构简单，成本低，但控制精度较低。脉冲宽度调制(PWM)驱动通过改变脉冲宽度来控制电机电压，实现对电机转速和转矩的精确控制。伺服放大器驱动伺服放大器可以提供高功率输出，实现对电机的高精度控制，适用于高性能伺服系统。

伺服放大器伺服放大器是进给伺服系统的重要组成部分，它将控制信号放大，并驱动直流伺服电机。伺服放大器通过放大控制信号，将弱信号转变为驱动直流伺服电机所需的强电流信号，从而控制伺服电机的速度和位置。

伺服放大器的作用功率放大伺服放大器将控制信号放大，驱动伺服电机，提供足够的功率进行精确运动控制。放大信号可以驱动伺服电机，实现更强劲的扭矩和速度控制，满足各种应用需求。信号处理伺服放大器对来自控制器的信息进行处理，并将其转换为适合伺服电机驱动所需的信号。处理控制信号，例如位置、速度、电流指令，并将这些信息传递给伺服电机，实现精准的运动控制。保护功能伺服放大器可以监测电机电流、温度等参数，并在异常情况下及时切断电源，保护伺服电机和系统安全。提供过电流、过电压、过热等保护功能，防止电机损坏，确保系统稳定运行。

伺服放大器的分类模拟式伺服放大器模拟式伺服放大器采用模拟电路进行信号处理，具有结构简单、价格低廉的优点，但精度和稳定性较差。数字式伺服放大器数字式伺服放大器使用数字信号处理技术，具有精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，但成本较高。集成式伺服放大器集成式伺服放大器将伺服放大器、电机驱动器和控制器集成在一起，结构紧凑，便于安装调试。网络化伺服放大器网络化伺服放大器可以通过网络进行控制和数据传输，可实现远程监控和管理。

编码器编码器是进给伺服系统中重要的组成部分。它将机械轴的旋转角度或直线位移转换成电信号，反馈给控制系统。编码器可以准确地测量运动部件的位置，从而保证伺服系统能够精确地控制运动。

编码器的工作原理1旋转轴的转动编码器安装在机械轴上，轴的旋转带动编码器旋转。2光栅尺的移动编码器内部的光栅尺随轴旋转，光束穿过光栅尺，形成光信号。3光信号的转换光信号被传感器接收并转换为电信号，电信号代表着轴的转动位置和速度。

编码器的种类1增量式编码器增量式编码器通过计数脉冲来测量旋转角度或位移，它可以提供速度和方向信息，但不能提供绝对位置信息。2绝对式编码器绝对式编码器直接输出一个与旋转角度或位移对应的数字代码，可以提供绝对位置信息，无需进行归零操作。3旋转编码器旋转编码器用于测量旋转轴的旋转角度或位移，常见的类型包括增量式和绝对式。4线性编码器线性编码器用于测量直线运动的距离或位移，它通常用于直线导轨、滑台等线性运动部件。

控制系统控制系统的概念控制系统是进给伺服系统中的核心部分，负责接收来自机床的控制信号，并通过伺服放大器驱动伺服电机。控制系统的功能控制系统的主要功能是根据控制指令对伺服电机进行速度、位置和扭矩的控制，以实现机床的精确进给。

闭环控制系统反馈信号闭环控制系统通过反馈信号，将实际输出与设定值进行比较，以确定误差大小。误差校正控制系统根据误差信号，调整控制参数，消除误差，使实际输出接近设定值。精确控制闭环控制系统能够克服外部干扰，实现精确的控制，提高系统稳定性和可靠性。广泛应用闭环控制系统广泛应用于工业自动化、航空航