鑒相式伺服系統(tǒng)的工作原理
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2012/6/14 7:56:23
我們以數(shù)控沖床沿一個(gè)坐標(biāo)軸方向進(jìn)給為例來介紹鑒相伺服系統(tǒng)的工作原理。
當(dāng)數(shù)控沖床的數(shù)控裝置要求工作臺(tái)沿一個(gè)方向進(jìn)給時(shí)，插補(bǔ)器或插補(bǔ)軟件便產(chǎn)生一列進(jìn)給脈沖送入伺服系統(tǒng)。該進(jìn)給脈沖作為指令脈沖，其數(shù)量代表工作臺(tái)的指令進(jìn)給量，其頻率代表工作臺(tái)的進(jìn)給速度，其方向代表工作臺(tái)的進(jìn)給方向。例如數(shù)控裝置要求機(jī)床工作臺(tái)沿X軸正向進(jìn)給10mm，伺服系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為0.05mm中，如通過數(shù)控裝置插補(bǔ)運(yùn)算后，將輸出200個(gè)X鈾正向進(jìn)給脈沖，這200個(gè)正向進(jìn)給脈沖作為指令信號(hào)被送入伺服系統(tǒng)。在伺服系統(tǒng)中，進(jìn)給脈沖倩號(hào)經(jīng)脈沖調(diào)相器轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)于基準(zhǔn)倩號(hào)盤生稽基準(zhǔn)倩號(hào)的相位變化信號(hào)。若一個(gè)正向進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)槌盎鶞?zhǔn)倍號(hào)相位角仇的信號(hào)，則來自數(shù)控系統(tǒng)裝置的200個(gè)正向進(jìn)給脈沖將轉(zhuǎn)變?yōu)槌盎鶞?zhǔn)倍號(hào)一個(gè)相位角ψ= 2000P1的信號(hào)，該信號(hào)代表了進(jìn)給脈沖。它作為指令信號(hào)被送入鑒相幫進(jìn)行相位比較，而在工作臺(tái)進(jìn)給以前，因工作臺(tái)沒有位移，故測(cè)量元件及信號(hào)處理線路的輸出與基準(zhǔn)信號(hào)同相佳，即兩者的相位差ψ= 0，該相位信號(hào)作為反饋信號(hào)也被送入鑒相器。在鑒相器中，由于指令信號(hào)和反饋信號(hào)都是相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)的相位變化信號(hào)，因此，它們兩者之間的相位差就等于指令信號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)的相位差。此時(shí)，因指令倍號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)倍號(hào)超前了ψ=200仇，而反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)是同相位的，ψ= 0，因而指令信號(hào)超前于反饋信號(hào)200仇， 即t/J-8 =200ψ1。鑒相器將該相位差檢測(cè)出來，并作為跟隨誤差倍號(hào)送入驅(qū)動(dòng)線路，由驅(qū)動(dòng)線路依照其大小驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件拖動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，使工作臺(tái)正向進(jìn)給。工作臺(tái)正向進(jìn)給之后，檢測(cè)元件檢測(cè)出此進(jìn)給位移，并經(jīng)信號(hào)處理線路轉(zhuǎn)變?yōu)槌盎鶞?zhǔn)倩號(hào)一個(gè)相位角的信號(hào)。該信號(hào)再次進(jìn)入鑒相器與指令信號(hào)進(jìn)行比較。若θ小于t/J，說明工作臺(tái)實(shí)際移動(dòng)距離不等于指令信號(hào)要求它移動(dòng)的距離，鑒相器將ψ和8的差值檢測(cè)出來，送入驅(qū)動(dòng)線路，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件繼續(xù)拖動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給。若8=ψ，則說明工作臺(tái)移動(dòng)的距離等于指令信號(hào)要求它移動(dòng)的距離，鑒相器的輸出ψ-8=0，驅(qū)動(dòng)線路停止驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件拖動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給。如果數(shù)控裝置又發(fā)出了新的進(jìn)給脈沖，伺服系統(tǒng)可按上述過程繼續(xù)工作。從伺服系統(tǒng)的工作過程可以看出，它實(shí)際上是一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
若數(shù)控沖床同時(shí)沿幾個(gè)坐標(biāo)輸方向進(jìn)給，則可將每個(gè)坐標(biāo)軸方向分別配備一套這樣的系統(tǒng)。
