數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)曼初宏學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的伺服系的伺服系統(tǒng)統(tǒng) 曼初宏曼初宏第一頁(yè)，共59頁(yè)。第1頁(yè)/共59頁(yè)第二頁(yè)，共59頁(yè)。第六章數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的伺服系統(tǒng)第2頁(yè)/共59頁(yè)第三頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-1位置(wi zhi)控制系統(tǒng)示意圖第3頁(yè)/共59頁(yè)第四頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-2指令位置與實(shí)際(shj)位置的關(guān)系第4頁(yè)/共59頁(yè)第五頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-4位置控制(kngzh)裝置框圖第5頁(yè)/共59頁(yè)第六頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-5位置控制裝置(zhungzh)的硬件部分第6頁(yè)/共59頁(yè)第七頁(yè)，

2、共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-6模擬(mn)開(kāi)關(guān)電路圖第7頁(yè)/共59頁(yè)第八頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制圖6-7模擬開(kāi)關(guān)(kigun)的輸出波形圖第8頁(yè)/共59頁(yè)第九頁(yè)，共59頁(yè)。第一節(jié)位 置 控 制第9頁(yè)/共59頁(yè)第十頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第10頁(yè)/共59頁(yè)第十一頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-8徑向(jn xin)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖第11頁(yè)/共59頁(yè)第十二頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-10一段定子(dngz)、轉(zhuǎn)子及磁回路第12頁(yè)/共59頁(yè)第十三頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-11步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的齒距第13頁(yè)/共59頁(yè)第十

3、四頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)表6-1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的整個(gè)(zhngg)步進(jìn)循環(huán)過(guò)程第14頁(yè)/共59頁(yè)第十五頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-13步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜態(tài)(jngti)距角特性和靜態(tài)(jngti)穩(wěn)定區(qū)第15頁(yè)/共59頁(yè)第十六頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-14加減速(jin s)特性曲線第16頁(yè)/共59頁(yè)第十七頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-16步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的過(guò)渡(gud)過(guò)程第17頁(yè)/共59頁(yè)第十八頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第18頁(yè)/共59頁(yè)第十九頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-17驅(qū)動(dòng)(q dn)控制電路框圖第1

4、9頁(yè)/共59頁(yè)第二十頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-18加減速電路(dinl)框圖第20頁(yè)/共59頁(yè)第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-19加減速電路(dinl)輸入/輸出特性曲線第21頁(yè)/共59頁(yè)第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)4.環(huán)形(hun xn)分配器圖6-20環(huán)形分配器硬件(yn jin)電路第22頁(yè)/共59頁(yè)第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-21細(xì)分前后(qinhu)的角位移波形圖a)無(wú)細(xì)分b)細(xì)分后第23頁(yè)/共59頁(yè)第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第24頁(yè)/共59頁(yè)第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(d

5、ngj)伺服系統(tǒng)第25頁(yè)/共59頁(yè)第二十六頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-22直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)(jigu)和工作原理圖第26頁(yè)/共59頁(yè)第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-23永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1轉(zhuǎn)子2定子(dngz)(永磁體)3電刷4低波紋測(cè)速發(fā)電機(jī)5小間隙齒輪6旋轉(zhuǎn)變壓器7安裝座8齒輪9換向器10電動(dòng)機(jī)軸第27頁(yè)/共59頁(yè)第二十八頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)第28頁(yè)/共59頁(yè)第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-24用方波電壓(diny)調(diào)速的原理圖第29頁(yè)/共59頁(yè)第三十頁(yè)，共

6、59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-25三角(snjio)波發(fā)生器及PWM(脈寬調(diào)制)原理圖第30頁(yè)/共59頁(yè)第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-26PWM(脈寬調(diào)制)波形圖第31頁(yè)/共59頁(yè)第三十二頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-27數(shù)字(shz)PWM(脈寬調(diào)制)控制系統(tǒng)第32頁(yè)/共59頁(yè)第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-28H形雙極可逆功率轉(zhuǎn)換電路(dinl)的工作原理2.計(jì)算機(jī)軟件形成(xngchng)控制方波第33頁(yè)/共59頁(yè)第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-

7、29H形雙極可逆功率轉(zhuǎn)換電路的電壓電流波形(b xn)a)V、V基極勵(lì)磁電壓b)V、V基極勵(lì)磁電壓c)電樞電壓波形(b xn)d)電樞電流波形(b xn)e)工作狀態(tài)表示第34頁(yè)/共59頁(yè)第三十五頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-30積分調(diào)節(jié)器原理圖及特性(txng)a)原理圖b)輸入階躍信號(hào)時(shí)輸出特性(txng)c)積分調(diào)節(jié)器的保持性和疊加性第35頁(yè)/共59頁(yè)第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)(2)比例(bl)積分(PI)調(diào)節(jié)器圖6-31a所示是比例(bl)積分(PI)調(diào)節(jié)器原理圖。圖6-31比例(bl)積分(PI)調(diào)節(jié)器原理圖a)原理圖b)穩(wěn)壓

8、管鉗位的內(nèi)限幅電路第36頁(yè)/共59頁(yè)第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-32直流電動(dòng)機(jī)(dngj)的機(jī)械特性第37頁(yè)/共59頁(yè)第三十八頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-33速度負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)(xtng)原理簡(jiǎn)圖第38頁(yè)/共59頁(yè)第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)圖6-34速度(sd)、電流雙閉環(huán)無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)原理圖3.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)第39頁(yè)/共59頁(yè)第四十頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)第40頁(yè)/共59頁(yè)第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)(dngj)伺服系統(tǒng)第41頁(yè)/共59頁(yè)第四十二

9、頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第42頁(yè)/共59頁(yè)第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-35永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1定子2永磁鐵3軸向通風(fēng)孔4轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)子6壓板(y bn)7定子三相繞組8脈沖編碼器9出線盒第43頁(yè)/共59頁(yè)第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-36永磁交流(jioli)伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理圖第44頁(yè)/共59頁(yè)第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-37永磁交流(jioli)伺服電動(dòng)機(jī)工作曲線連續(xù)工作區(qū)斷續(xù)工作區(qū)第45頁(yè)/共59頁(yè)第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)

10、電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-39感應(yīng)交流(jioli)伺服電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速曲線第46頁(yè)/共59頁(yè)第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第47頁(yè)/共59頁(yè)第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-40正弦波與等效(dn xio)的SPWM波a)正弦波b)等效(dn xio)的SPWM波第48頁(yè)/共59頁(yè)第四十九頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-41三相(sn xin)SPWM控制電路原理圖第49頁(yè)/共59頁(yè)第五十頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)3. SPWM變頻器的主電路(dinl)圖6-42SPWM變頻器的主電

11、路(dinl)第50頁(yè)/共59頁(yè)第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)第51頁(yè)/共59頁(yè)第五十二頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)交流(jioli)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)圖6-43矢量控制(kngzh)的SPWM調(diào)速系統(tǒng)原理圖第52頁(yè)/共59頁(yè)第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。第五節(jié)數(shù)字(shz)比較式伺服系統(tǒng)圖6-44數(shù)字(shz)比較系統(tǒng)的組成第53頁(yè)/共59頁(yè)第五十四頁(yè)，共59頁(yè)。第五節(jié)數(shù)字(shz)比較式伺服系統(tǒng)二、數(shù)字脈沖-數(shù)碼(shm)轉(zhuǎn)換器1.數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)碼(shm)圖6-45數(shù)字脈沖(michng)轉(zhuǎn)化為數(shù)碼的電路圖6-46減法計(jì)數(shù)器組成的數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路第54頁(yè)/共59頁(yè)第五十五頁(yè)，共59頁(yè)。第五節(jié)數(shù)字(shz)比較式伺服系統(tǒng)圖6-48數(shù)碼比較器的原理(yunl)框圖三、比較(bjio)器第55頁(yè)/共59頁(yè)第