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用四點(diǎn)分享美國(guó)AB伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求
閱讀:380 發(fā)布時(shí)間:2023-6-27用四點(diǎn)分享美國(guó)AB伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求:
1、調(diào)速范圍寬
2、定位精度高
3、有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性
4、快速響應(yīng),無(wú)超調(diào)
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,除了要求有較高的定位精度外,
還要求有良好的快速響應(yīng)特性,即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快,因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí),要求加、減加速度足夠大,縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間,減小輪廓過(guò)渡誤差。
5、低速大轉(zhuǎn)矩,過(guò)載能力強(qiáng)
一般來(lái)說(shuō),伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過(guò)載能力,在短時(shí)間內(nèi)可以過(guò)載4~6倍而不損壞。
6、可靠性高
要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好,具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。
對(duì)電機(jī)的要求
1、從速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí),仍有平穩(wěn)的速度而無(wú)爬行現(xiàn)象。
2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力,以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過(guò)載4~6倍而不損壞。
3、為了滿足快速響應(yīng)的要求,電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。
4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。
數(shù)控機(jī)床中伺服驅(qū)動(dòng)器控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細(xì)分類,開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補(bǔ)償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補(bǔ)償型。[1]
折疊反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制
開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的步距誤差、起停誤差、機(jī)械系統(tǒng)的誤差都會(huì)直接影響到定位精度。應(yīng)采用補(bǔ)償型進(jìn)行改進(jìn),這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點(diǎn),即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性。不會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的諧振頻率、爬行、失動(dòng)等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制不需要間隙補(bǔ)償和螺距補(bǔ)償。
折疊閉環(huán)控制
由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機(jī)床的要求,為了提高伺服驅(qū)動(dòng)器的控制精度,最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道,而且有檢測(cè)輸出的反饋通道,指令信號(hào)與反饋信號(hào)比較后得到偏差信號(hào),形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
折疊半閉環(huán)控制
對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設(shè)計(jì)可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測(cè)量工作臺(tái)的位置信號(hào)需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護(hù)要求較高的位置檢測(cè)裝置。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)軸或絲杠角位移的測(cè)量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號(hào)。由于這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺(tái)之間的傳動(dòng)鏈,因此這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償,所以稱這種由等效反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)器,這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。
折疊反饋補(bǔ)償型的半閉環(huán)控制
這種伺服驅(qū)動(dòng)器控制補(bǔ)償原理與開環(huán)補(bǔ)償系統(tǒng)相同,由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器組成的兩套獨(dú)立的測(cè)量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高,要用兩套檢測(cè)系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易,穩(wěn)定性好,適合用做高精度大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
數(shù)控機(jī)床中伺服驅(qū)動(dòng)器控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細(xì)分類,開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補(bǔ)償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補(bǔ)償型。[1]
折疊反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制
開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的步距誤差、起停誤差、機(jī)械系統(tǒng)的誤差都會(huì)直接影響到定位精度。應(yīng)采用補(bǔ)償型進(jìn)行改進(jìn),這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點(diǎn),即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性。不會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的諧振頻率、爬行、失動(dòng)等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補(bǔ)償型開環(huán)控制不需要間隙補(bǔ)償和螺距補(bǔ)償。
折疊閉環(huán)控制
由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機(jī)床的要求,為了提高伺服驅(qū)動(dòng)器的控制精度,最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道,而且有檢測(cè)輸出的反饋通道,指令信號(hào)與反饋信號(hào)比較后得到偏差信號(hào),形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
折疊半閉環(huán)控制
對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設(shè)計(jì)可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測(cè)量工作臺(tái)的位置信號(hào)需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護(hù)要求較高的位置檢測(cè)裝置。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)軸或絲杠角位移的測(cè)量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號(hào)。由于這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺(tái)之間的傳動(dòng)鏈,因此這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償,所以稱這種由等效反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)器,這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。
折疊反饋補(bǔ)償型的半閉環(huán)控制
這種伺服驅(qū)動(dòng)器控制補(bǔ)償原理與開環(huán)補(bǔ)償系統(tǒng)相同,由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器組成的兩套獨(dú)立的測(cè)量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高,要用兩套檢測(cè)系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易,穩(wěn)定性好,適合用做高精度大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。