數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研討

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

第五章數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

5.1概述5.2位置控制5.3主軸定向控制5.4伺服系統(tǒng)性能及參數(shù)5.5全數(shù)字式伺服系統(tǒng)5.6經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)5.7標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)5.8典型FANUC數(shù)控系統(tǒng)介紹數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.1概述伺服(Servo)，本意為“服從”的含義。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)（ServoSystem）通常是指進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)部件間的聯(lián)接環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，包含機(jī)械傳動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、自動(dòng)控制方面的內(nèi)容，涉及強(qiáng)電與弱電控制。進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以機(jī)床移動(dòng)部件位置為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)運(yùn)算生成的位置指令，精確地變換為機(jī)床移動(dòng)部件的位移，直接反映了機(jī)床坐標(biāo)軸跟蹤運(yùn)動(dòng)指令和實(shí)際定位的性能。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.1.1伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)完成機(jī)床移動(dòng)部件（如工作臺(tái)；主軸或刀具進(jìn)給等）的位置和速度控制。它接收計(jì)算機(jī)的插補(bǔ)命令，將插補(bǔ)脈沖轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移。伺服系統(tǒng)的性能直接影響數(shù)控機(jī)床的精度和工作臺(tái)的速度等技術(shù)指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（1）高精度由于數(shù)控機(jī)床的動(dòng)作是由伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，為了保證移動(dòng)部件的定位精度，對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)要求定位準(zhǔn)確。一般要求定位精度達(dá)到0.01～0.001mm；高檔設(shè)備的定位精度要求達(dá)到0.1μm以上。速度控制要求在負(fù)載變化時(shí)有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力，以保證速度恒定。這樣才能在輪廓加工中保證有較好的加工精度。5.1.2數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的要求

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（2）可逆運(yùn)行在加工過(guò)程中，機(jī)床工作臺(tái)根據(jù)加工軌跡的要求，隨時(shí)都可能實(shí)現(xiàn)正向或反向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要求在方向變化時(shí)，不應(yīng)有反向間隙和運(yùn)動(dòng)的損失。從能量角度看，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)能量的可逆轉(zhuǎn)換，即在加工運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收能量變?yōu)闄C(jī)械能；在制動(dòng)時(shí)應(yīng)把電動(dòng)機(jī)的機(jī)械慣性能量變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（3）響應(yīng)快速為了提高生產(chǎn)率，保證加工精度要求伺服系統(tǒng)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。這就對(duì)伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能提出了兩方面的要求：一方面，在伺服系統(tǒng)處于頻繁地起動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等動(dòng)態(tài)過(guò)程中，為了提高生產(chǎn)效率和保證加工質(zhì)量，要求加、減速度足夠大，以縮短過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，一般電動(dòng)機(jī)速度由零到最大，或從最大減少到零，時(shí)間應(yīng)控制在200毫秒以下，甚至少于幾十毫秒，且速度變化不應(yīng)有超調(diào)；另一方面，當(dāng)負(fù)載突變時(shí)，過(guò)渡過(guò)程恢復(fù)時(shí)間要短且無(wú)振蕩，這樣才能達(dá)到光滑的加工表面。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（4）調(diào)速范圍寬目前數(shù)控機(jī)床一般要求進(jìn)給伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍是0～30m/min，有的已達(dá)到240m/min。除去滾珠絲杠和降速齒輪的降速作用。伺服電動(dòng)機(jī)要有更寬的調(diào)速范圍。對(duì)于主軸電動(dòng)機(jī)，因使用無(wú)級(jí)調(diào)速，要求有（1:100）～（1:1000）范圍內(nèi)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速以及1:10以上的恒功率調(diào)速。（5）低速大轉(zhuǎn)矩機(jī)床在低速切削時(shí)，切深和進(jìn)給都較大，要求主軸電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩較大。現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床，通常是伺服電動(dòng)機(jī)與絲杠直聯(lián)，沒(méi)有降速齒輪，這就要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能輸出較大的轉(zhuǎn)矩。對(duì)于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要是速度和位置控制。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（6）較強(qiáng)的過(guò)載能力由于電動(dòng)機(jī)加減速時(shí)要求有很快的響應(yīng)速度，而使電動(dòng)機(jī)可能在過(guò)載的條件下工作，這就要求電動(dòng)機(jī)有較強(qiáng)的抗過(guò)載能力。通常要求在數(shù)分鐘內(nèi)過(guò)載4～6倍而不損壞。

（7）慣性匹配移動(dòng)部件加速和降速時(shí)都有較大的慣量，由于要求系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能好，因而電動(dòng)機(jī)的慣量要與移動(dòng)部件的慣量匹配。通常要求電動(dòng)機(jī)的慣量不小于移動(dòng)部件慣量。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.2位置控制

位置控制是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成部分，是保證進(jìn)給位置精度的重要環(huán)節(jié)。位置控制按其結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)位置控制比較簡(jiǎn)單，根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的需要由CNC裝置發(fā)送所需要的脈沖指令便實(shí)現(xiàn)了位置控制。對(duì)閉環(huán)或半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，位置控制回路由位置控制、速度控制和位置檢測(cè)三部分組成，如圖5-1所示。

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.2.1位置比較實(shí)現(xiàn)的方式位置控制的作用是將CNC裝置插補(bǔ)出的瞬時(shí)位置指令值PC和檢測(cè)出的位置Pf在位置比較器中進(jìn)行比較，產(chǎn)生位置偏差ΔP，在把ΔP轉(zhuǎn)為瞬時(shí)速度指令電壓UP。輸入位置比較器中的位置指令有兩類(lèi)方式——脈沖列和數(shù)值指令。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一、脈沖比較伺服系統(tǒng)在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，脈沖比較伺服系統(tǒng)應(yīng)用比較普遍。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的閉環(huán)位置控制。脈沖比較伺服系統(tǒng)的檢測(cè)元件可以是光電脈沖編碼器或光柵。但普遍采用光電編碼器作為位置檢測(cè)元件，以半閉環(huán)形式構(gòu)成伺服系統(tǒng)。脈沖比較伺服系統(tǒng)是將位置指令脈沖與檢測(cè)元件反饋脈沖在比較器進(jìn)行比較，得到位置偏差脈沖信號(hào)。伺服系統(tǒng)根據(jù)這一偏差信號(hào)去驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，原理框圖如圖5-2所示。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.脈沖比較伺服系統(tǒng)組成圖5-2是以光電編碼器為位置檢測(cè)元件的脈沖比較伺服系統(tǒng)。它主要由下列部分組成：數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(1)由計(jì)算機(jī)數(shù)控制裝置提供指令的脈沖。(2)反映機(jī)床工作臺(tái)實(shí)際位置的位置檢測(cè)器。(3)完成指令信號(hào)與反饋信號(hào)相比較的比較器。(4)將比較器輸出數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成伺服電動(dòng)機(jī)模擬控制信號(hào)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。(5)執(zhí)行元件（伺服電動(dòng)機(jī)）。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.脈沖比較伺服系統(tǒng)的工作原理當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)要求工作臺(tái)向一個(gè)方向進(jìn)給時(shí)，經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算得到一系列進(jìn)給脈沖作為指令脈沖，其數(shù)量代表了工作臺(tái)的指令進(jìn)給量，頻率代表了工作臺(tái)的進(jìn)給速度，方向代表了工作臺(tái)的進(jìn)給方向。以增量式光電編碼器為例，當(dāng)光電編碼器與伺服電動(dòng)機(jī)及滾珠絲杠直聯(lián)時(shí)，隨著伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生序列脈沖輸出，脈沖的頻率將隨著轉(zhuǎn)速的快慢而升降?，F(xiàn)設(shè)工作臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（1）指令脈沖PC=0，這時(shí)反饋脈沖Pf=0，則Pe=0，則伺服電動(dòng)機(jī)的速度給定為零，工作臺(tái)繼續(xù)保持靜止不動(dòng)。（2）現(xiàn)有正向指令PC+=2，可逆計(jì)數(shù)器加2，在工作臺(tái)尚未移動(dòng)之前，反饋脈沖Pf+=0，可逆計(jì)數(shù)器輸出Pe=Pc+－Pf+=2－0=2，經(jīng)轉(zhuǎn)換，速度指令為正，伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)正向進(jìn)給。（3）工作臺(tái)正向運(yùn)動(dòng)，即有反饋脈沖Pf+產(chǎn)生，當(dāng)Pf+＝１時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器減１，此時(shí)Pe=Pc+－Pf+=2－1＞0，伺服電動(dòng)機(jī)仍正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)繼續(xù)正向進(jìn)給。（4）當(dāng)Pf+=2時(shí)，Pe=Pc+－Pf+=2－2=0，則速度指令為零，伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止在位置指令所要求的位置。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)指令脈沖為反向PC-時(shí)，控制過(guò)程與正向時(shí)相同，只是Pe＜0，工作臺(tái)反向進(jìn)給。脈沖分離電路的作用是：在加、減脈沖先后分別到來(lái)時(shí)，各自按預(yù)定的要求經(jīng)加法計(jì)數(shù)端或減法計(jì)數(shù)端進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器。若加、減脈沖同時(shí)到來(lái)時(shí)，則由該電路保證先作加法計(jì)數(shù)，然后再作減法計(jì)數(shù)，這樣可保證兩路計(jì)數(shù)脈沖均不會(huì)丟失。當(dāng)采用絕對(duì)式編碼器時(shí)，通常情況下，先將位置檢測(cè)的代碼反饋信號(hào)經(jīng)數(shù)碼－數(shù)字轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字脈沖信號(hào)，再進(jìn)行脈沖比較。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.脈沖比較器(1)脈沖比較器概述脈沖比較伺服系統(tǒng)是將PC的脈沖符號(hào)與Pf的脈沖符號(hào)相比較，得到脈沖偏差信號(hào)Pe。比較器為由加減可逆計(jì)數(shù)器組成的數(shù)字脈沖比較器，其組成框圖如圖5-3所示。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)PC+、PC-和Pf+、Pf-的加、減定義見(jiàn)表5-1。位置指令含義運(yùn)算位置反饋含義可逆計(jì)數(shù)器運(yùn)算PC+正向運(yùn)動(dòng)指令+Pf+正向位置反饋－PC-反向運(yùn)動(dòng)指令－Pf-反向位置反饋＋表5-1PC、Pf的定義數(shù)控機(jī)床故的伺服驅(qū)走動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床慰的伺服驅(qū)得動(dòng)系統(tǒng)在脈沖絲式比較伺染服系統(tǒng)荒中，只靠有實(shí)現(xiàn)膝指令脈架沖PC和反饋脈占沖Pf的比較后聰，才能得剖出位置的避偏差值△Pi，所以系統(tǒng)養(yǎng)需要脈沖趁比較器。原圖5-4嫩為一脈沖梳比較器，果其工作原靜理是膚、4、5、8、9為或非門(mén)蛛；2、3、6、7為觸發(fā)雀器；12為8位哈移位寄舒存器；10、11為單穩(wěn)態(tài)職觸發(fā)器；13為可逆胳計(jì)數(shù)器謹(jǐn)。當(dāng)PC與Pf不同時(shí)蝦輸出時(shí)尺，在和5中同一時(shí)虛刻只有一剖路有脈沖娛輸出，9輸出始終指是低電平此。如此時(shí)引工作臺(tái)要淘做正向進(jìn)勢(shì)給，正向紫指令脈沖Pc+出現(xiàn)，該拉脈沖經(jīng)宮、2、3、4輸出，使徑可逆計(jì)數(shù)輝器13做加法糠計(jì)數(shù)。數(shù)控機(jī)床逆的伺服驅(qū)釋動(dòng)系統(tǒng)可逆計(jì)淺數(shù)器的倡內(nèi)容由啊0變?yōu)閿?shù)正數(shù)，嗚其輸出脹經(jīng)/轉(zhuǎn)座換和放名大后，困使伺服涉電動(dòng)機(jī)悠帶動(dòng)工蟲(chóng)作臺(tái)正穿向移動(dòng)陷。工作需臺(tái)移動(dòng)肌后，位帝置檢測(cè)三元件測(cè)篩得代表弱工作臺(tái)環(huán)位置的蟻正向反沸脈沖Pf+，該脈沖僅經(jīng)5、6、7、8輸出，枕使可逆卻計(jì)數(shù)器13做減法輪計(jì)數(shù)。拴此時(shí)，孔可逆計(jì)墻數(shù)器的俊內(nèi)容就鋸是Pc+和Pf+的偏差舟值Pe。當(dāng)可逆計(jì)航數(shù)器的內(nèi)氏容變?yōu)?劇時(shí)，說(shuō)明程偏差值Pe=0，即工作臺(tái)勞的實(shí)際位話置等于指老令要求的斃位移，進(jìn)廈給過(guò)程結(jié)派束。反向奶進(jìn)給時(shí)，攤反向指令巧脈沖PC-使可逆計(jì)離數(shù)器做減容法計(jì)數(shù)，鬼反向反饋辰脈沖Pf-使可逆計(jì)路數(shù)器做加這法計(jì)數(shù)，隙其他過(guò)程詢(xún)和正向進(jìn)陸給相同。數(shù)控機(jī)算床的伺師服驅(qū)動(dòng)禮系統(tǒng)但也有竊可能出秀現(xiàn)指令刷脈沖和歸反饋脈波沖同時(shí)當(dāng)輸入的遲情況。智如出現(xiàn)精這種情點(diǎn)況，為他防止可瓜逆計(jì)數(shù)芒器內(nèi)部羅操作因此脈沖的襲“競(jìng)爭(zhēng)慚”而產(chǎn)紋生誤操晶作，影曾響脈沖汗比較的宮可靠性學(xué)，在指賄令脈沖相和反饋烈脈沖進(jìn)追入可逆劇計(jì)數(shù)器緊之前，蕉要進(jìn)行邪脈沖分粒離。如圈脈沖比捉較器輸樓入端同梳時(shí)出現(xiàn)育指令脈懼沖和反趨饋脈沖繁，則桐、5的輸出講同時(shí)為賽0，使9輸出為籠1，單讓穩(wěn)態(tài)觸書(shū)發(fā)器10、11有脈沖顯輸出。10輸出的喘負(fù)脈沖車(chē)同時(shí)封迫鎖3和7，使指令叢脈沖和反撈饋脈沖不何能通過(guò)3和7而進(jìn)入柄可逆計(jì)神數(shù)器。數(shù)控機(jī)晃床的伺辱服驅(qū)動(dòng)疤系統(tǒng)11的正脈沖麗輸出分成身兩路，先炭經(jīng)4輸出到可愿逆計(jì)數(shù)器葵做加法計(jì)己數(shù)，再經(jīng)12延時(shí)四個(gè)薄時(shí)針周期偏（由時(shí)鐘允脈沖PC產(chǎn)生）通頑過(guò)8輸出到辮可逆計(jì)召數(shù)器做梅減法計(jì)婚數(shù)。由紅于脈沖掌比較器荷具有脈爸沖分離攪功能，漁所以在邪指令脈稠沖和反短饋脈沖證不同時(shí)嫂出現(xiàn)時(shí)艙，脈沖撕比較器超進(jìn)行正陪常的脈嚇沖信號(hào)女比較。與即使指蒸令脈沖礎(chǔ)和反饋抽脈沖同航時(shí)出現(xiàn)享，也由劉硬件邏喬輯電路犯保證，膝先做加饞法計(jì)數(shù)戶(hù)，后做距減法計(jì)頂數(shù)，保緞證了兩摔路的脈丸沖不會(huì)罷丟失。數(shù)控機(jī)床斬的伺服驅(qū)構(gòu)動(dòng)系統(tǒng)5.1寺.2落相位比滔較伺服稱(chēng)系統(tǒng)一、相位填比較伺服膛系統(tǒng)組成相位比束較伺服缺系統(tǒng)的罰檢測(cè)元談件可以陽(yáng)是旋轉(zhuǎn)魔變壓器槐、感應(yīng)艙同步器孩或磁柵裂等。其寶特點(diǎn)是折將位置菊指令脈枝沖和反偵饋脈沖侮都變成推某個(gè)載留波脈沖豬的相位馳，在鑒前相器中日進(jìn)行相須位比較嫁，得到般實(shí)際相高位與給副定位置眠相位的抖相位差Δ。原理框圖召如圖5-圈5所示。清它主要由為以下部分貞組成。數(shù)控機(jī)床癢的伺服驅(qū)鍬動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床瞎的伺服驅(qū)歸動(dòng)系統(tǒng)（1）能傷輸出一系坑列具有一打定頻率的獵脈沖信號(hào)僅，為伺服潮系統(tǒng)提供位一個(gè)相位款比較基準(zhǔn)瓦的基準(zhǔn)信翻號(hào)發(fā)生器督。（2）偷將來(lái)自璃計(jì)算機(jī)王數(shù)控裝雪置的進(jìn)醫(yī)給脈沖睡轉(zhuǎn)變?yōu)檠辔蛔兛寤盘?hào)虜?shù)拿}沖趨調(diào)相器池。（3）拜檢測(cè)工標(biāo)作臺(tái)位良移的位版置檢測(cè)逗元件（駐感應(yīng)同門(mén)步器）姑。（4）將喚控制信號(hào)功與反饋信諷號(hào)進(jìn)行比罷較，輸出哄與相位差瘦成正比電孔壓信號(hào)的戀鑒相器。（5）將癥鑒相器輸鏟出的電壓罪信號(hào)進(jìn)行知功率和電挎壓放大的坐伺服放大鍬器。數(shù)控機(jī)床泥的伺服驅(qū)鳴動(dòng)系統(tǒng)（6）實(shí)現(xiàn)照電信號(hào)璃到機(jī)械錄位移轉(zhuǎn)愿換的執(zhí)絡(luò)行元件鼓。根據(jù)感應(yīng)內(nèi)同步器工傷作在相位龜工作方式寧時(shí)有其中，洞。營(yíng)相位比南較的實(shí)啟質(zhì)不是額脈沖數(shù)紫量上的傍比較，間而是脈唱沖相位果之間的另比較，乘如超前旱或滯后輝多少。熟實(shí)現(xiàn)相怨位比較撞的比較睛器為鑒息相器。由于旋轉(zhuǎn)感變壓器，遲感應(yīng)同步紋器和磁柵撫等檢測(cè)信徒號(hào)為電壓井模擬信號(hào)株，同時(shí)這利些裝置還婆有勵(lì)磁信遷號(hào)，故相臭位比較首刻先要解決馬信號(hào)處理漁問(wèn)題，即真怎樣形成誼指令相位代脈沖和實(shí)船際相位脈鳴沖夾。（5－1錦）數(shù)控機(jī)床當(dāng)?shù)乃欧?qū)百動(dòng)系統(tǒng)二、相儀位比較叔伺服系星統(tǒng)的工尾作原理脈沖—相炮位變換器雙又稱(chēng)脈沖萌調(diào)相器，傻作用有兩筑個(gè)：一是丹通過(guò)對(duì)基軌準(zhǔn)脈沖進(jìn)授行分頻，抱產(chǎn)生基準(zhǔn)暈相位脈沖蛋，由灣該脈沖形釋成的正、麥余弦勵(lì)磁諸繞組的勵(lì)芬磁電壓頻觀率與尖頻率相同睬，感應(yīng)電坡壓ud的相位忌隨著工藍(lán)作臺(tái)的移墾動(dòng)，相對(duì)己于基準(zhǔn)相鑰位有呀超前或滯垮后；二是塞通過(guò)對(duì)指哄令脈沖Pc+、PC-的加、研減，再儀通過(guò)分焦頻產(chǎn)生騾相位超總前或滯密后于腰的指乒令相位鐵脈沖礦。數(shù)控機(jī)床貝的伺服驅(qū)池動(dòng)系統(tǒng)由于指令痰相位脈沖說(shuō)的相移位和裝實(shí)際相位骨脈沖繩的相位均以基準(zhǔn)南相位脈沖競(jìng)的相犬位為猴基準(zhǔn)，因膛此，和深通過(guò)俱鑒相器即泛能獲得斃超前顫，還是宰超前窩，或擺兩者相等瓦。如(圖翻5-6)澆所示為Pc+=2時(shí)的相位道比較波形趴圖。1.當(dāng)撲無(wú)進(jìn)給裙指令時(shí)壘，即Pc+=0，工作臺(tái)靜里止，指令擁脈沖的相所位與顯基準(zhǔn)脈沖適相位檢同相位，纏同時(shí)因工啦作臺(tái)靜止枕無(wú)反饋，倍故實(shí)際相仔位也最與基準(zhǔn)脈挑沖相位慰同相位冊(cè)，經(jīng)鑒相六器，則速度姓控制信號(hào)毀為零，伺助服電動(dòng)機(jī)凍不轉(zhuǎn)，工安作臺(tái)仍靜勝止，如圖波5-6a所示。數(shù)控機(jī)床全的伺服驅(qū)別動(dòng)系統(tǒng)2.有正威向進(jìn)給指邊令，Pc+=2，在指令獲得得瞬時(shí)，綢工作臺(tái)仍番靜止，此競(jìng)時(shí)，指令悔脈沖的相爪位超盼前基準(zhǔn)相兼位，攔但實(shí)際位煤置相位帽保持不去變，經(jīng)鑒唐相器性，速度控政制信號(hào)大熊于零，伺翻服電動(dòng)機(jī)鑄正轉(zhuǎn)，工關(guān)作臺(tái)正向戶(hù)移動(dòng)，如新圖5-6弱所示。3.隨億著工作奸臺(tái)的正飛向移動(dòng)姿，有反既饋信號(hào)篇產(chǎn)生，葬由此產(chǎn)喜生的實(shí)女際相位欄超恩前基準(zhǔn)嶼相位踐，但酸仍隨超前識(shí)，經(jīng)孕鑒相器，速度控肌制信號(hào)仍序大于零，舉伺服電動(dòng)輕機(jī)正轉(zhuǎn)，屠工作臺(tái)仍負(fù)正向移動(dòng)遼，如圖5足-6c所示。數(shù)控機(jī)越床的伺帶服驅(qū)動(dòng)孫系統(tǒng)圖5-筍6相停位比較萄波形圖懇（一）數(shù)控機(jī)炊床的伺盞服驅(qū)動(dòng)柄系統(tǒng)圖5-毀6相宇位比較米波形圖無(wú)（二）數(shù)控機(jī)肉床的伺潤(rùn)服驅(qū)動(dòng)虎系統(tǒng)4.隨原著工作臺(tái)旦的繼續(xù)正伙向移動(dòng)，暫實(shí)際相位顏超前誓基準(zhǔn)相位榨的數(shù)任值增加，透當(dāng)升時(shí)，挎經(jīng)鑒相器油，速蜂度控制信應(yīng)號(hào)為零，很伺服電動(dòng)涼機(jī)停轉(zhuǎn)，站工作臺(tái)停色止在指令御所要求的擴(kuò)位置上，既如圖5-健6所示。當(dāng)進(jìn)給望為反向喉指令時(shí)嫩，相位年比較同留正向進(jìn)殃給類(lèi)似蕉。所不毒同的是穗指令脈額沖相對(duì)褲于基準(zhǔn)敗脈沖為識(shí)減脈沖枕，故指陵令相位踢相賓對(duì)于基騰準(zhǔn)相位親滯燭后，同曬時(shí)，實(shí)爪際相位寫(xiě)相幟對(duì)于基迷準(zhǔn)相位遣也熔為滯后太，經(jīng)鑒投相器比基較后所罵得的速蔽度指令務(wù)信號(hào)為刺負(fù)，伺從服電動(dòng)售機(jī)反轉(zhuǎn)擺，工作半臺(tái)移動(dòng)斃至指令井位置。數(shù)控機(jī)床妻的伺服驅(qū)下動(dòng)系統(tǒng)鑒相器的建輸出信號(hào)銜通常為脈袖寬調(diào)制波鴨，需經(jīng)低堡通濾波器席去高次諧含波，變換丈為平滑的烤電壓信號(hào)沫，作為速肌度控制信貨號(hào)，同時(shí)橡，鑒相器碰還必須對(duì)蛋超前和滯筍后做出判努別，使得店速度控制估信號(hào)Up在正向犯指令為墨正，在帽反向指房誠(chéng)令為負(fù)狂。至于一個(gè)贈(zèng)脈沖相當(dāng)注于多少相輛位增量，冰取決于脈涉沖—相位桃變換器中桂的分頻系麥數(shù)N和脈沖仗當(dāng)量。棄如感應(yīng)李同步器諷一個(gè)節(jié)駝距τ=2m費(fèi)m（相當(dāng)36逼0°電角應(yīng)度），脈切沖當(dāng)量δ=0縫.00膚1m俯m/脈沖，則推相位增量策為δ/τ×坦360°傍=0.0恰01/2次×360鐮°=0.捆18°/脈沖，恨即一個(gè)錯(cuò)脈沖相對(duì)當(dāng)于0唱.18版°的相偽位移，謊因此需確要將一柳個(gè)節(jié)距教分成2女000銳等份，有即分頻湯系數(shù)N=2柴000貌（0.凝18°麗×20腰00=凍360架°）。在感應(yīng)同困步器中，塌相位角仗與直線廁位移X成正比閉，當(dāng)采廊用旋轉(zhuǎn)脆變壓器忘時(shí)，相淚位角仁即為色角位移滑本身。數(shù)控機(jī)凈床的伺旅服驅(qū)動(dòng)居系統(tǒng)三、脈延沖調(diào)相鄉(xiāng)豐器脈沖調(diào)相材器是將脈筆沖數(shù)量轉(zhuǎn)退換成相應(yīng)脆相位的裝穴置。圖5兆-7為脈芹沖調(diào)相器象的工作原污理框圖，浮該系統(tǒng)分拘為基準(zhǔn)分恐頻通道和歌調(diào)相分頻咸通道兩部喉分。由基蜘準(zhǔn)脈沖信鈴號(hào)發(fā)生器家產(chǎn)生的基墻準(zhǔn)脈沖信讀號(hào)f0分成兩忍路。一口路輸入鼠基準(zhǔn)分敏頻通道城，通過(guò)忽分頻、岡分相和蜘濾波電描路得到過(guò)兩相勵(lì)結(jié)磁信號(hào)佳和婆，開(kāi)并經(jīng)功暮放后加貞于感應(yīng)深同步器隊(duì)滑尺的sin繞組和cos繞組作但為勵(lì)磁痛，它們廳與基準(zhǔn)斧信號(hào)有夏確定的流相位關(guān)銳系。另偷一路輸匆入調(diào)相意分頻通充道，和允指令脈抗沖一起宗作用，抄產(chǎn)生指傍令相位惜信號(hào)絕。數(shù)控機(jī)床堪的伺服驅(qū)解動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床雀的伺服驅(qū)小動(dòng)系統(tǒng)脈沖調(diào)諒相器的濕工作原匪理如下寒：回路奸中有標(biāo)廳準(zhǔn)計(jì)數(shù)工器和X計(jì)數(shù)器辮，兩計(jì)橋數(shù)器的逼分頻數(shù)脹相同。牙在基準(zhǔn)徒脈沖信戚號(hào)觸發(fā)薪標(biāo)準(zhǔn)計(jì)蛙數(shù)器和X計(jì)數(shù)器條之前，倦先向X計(jì)數(shù)器輸士入一定數(shù)該量的指令稍脈沖PC+。當(dāng)基準(zhǔn)憐脈沖信銹號(hào)觸發(fā)壁兩計(jì)數(shù)臺(tái)器后，偷兩計(jì)數(shù)搖器輸出噸的信號(hào)夢(mèng)頻率相道同，但耳相位卻府不同。澆由于標(biāo)窮準(zhǔn)計(jì)數(shù)區(qū)器是N分頻，禾所以N個(gè)基準(zhǔn)垂脈沖會(huì)下使標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)計(jì)數(shù)器草的輸出之變化一驕個(gè)周期魔，即3益60°辟。X計(jì)數(shù)器過(guò)輸入端小同樣接葛收到N個(gè)基準(zhǔn)脈項(xiàng)沖，但由朗于先前X計(jì)數(shù)器走已接收辮了PC個(gè)正指栗令脈沖賴(lài)，實(shí)際騙上X計(jì)數(shù)器縫接收了N+PC個(gè)脈沖，徑所以它的擇輸出在變折化到36胸0°后，液又變化了1=（PC/N）×36架0°，即X計(jì)數(shù)器鑼的相位陵超前了各標(biāo)準(zhǔn)計(jì)勺數(shù)器1，其波姑形如圖蛋5-8返所示。數(shù)控機(jī)床稿的伺服驅(qū)各動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際工作芹中，輸入誦指令脈沖晚是在基準(zhǔn)盈脈沖觸發(fā)膏兩計(jì)數(shù)器惰的同時(shí)進(jìn)媽行的。若醉指令脈沖李為PC+，則標(biāo)準(zhǔn)歡計(jì)數(shù)器拴在接收府到N1＜N個(gè)基準(zhǔn)脈壓沖，即輸摘出還沒(méi)有謹(jǐn)?shù)竭_(dá)一個(gè)耗周期時(shí)，X計(jì)數(shù)器魂已經(jīng)接桿收了N1+PC=N個(gè)脈沖漏，完成酬了一個(gè)振周期。殺結(jié)果使X計(jì)數(shù)器的勞相位比較頭標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)女器超前了史（1=PC+/N×360行°），如圖5-薦8所示。數(shù)控機(jī)床唇的伺服驅(qū)器動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床詢(xún)的伺服驅(qū)申動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)館床的伺筍服驅(qū)動(dòng)嘩系統(tǒng)利用標(biāo)翁準(zhǔn)計(jì)數(shù)遵器和X計(jì)數(shù)器編實(shí)現(xiàn)數(shù)機(jī)量到相蕉位的變挨換時(shí)，噸必須使渡基準(zhǔn)脈息沖在向遷兩計(jì)數(shù)敏器輸入啊的過(guò)程偏中，能抄加入一稿定的指象令脈沖氣。這個(gè)國(guó)功能由傷脈沖加殘減器完規(guī)成，如甚圖5-偉10所育示。博、是由基夜準(zhǔn)脈沖陸發(fā)生器磚發(fā)出的紐奉在相位竿錯(cuò)開(kāi)1毅80°峽的同頻住率信號(hào)喇，是描主頻率把，經(jīng)與膚非門(mén)Ⅰ畏輸出，書(shū)作為計(jì)曲數(shù)器的魔基準(zhǔn)脈局沖。是指令脈怎沖的同步弓信號(hào)。當(dāng)添沒(méi)有指令搏脈沖時(shí)，科與非門(mén)Ⅰ激開(kāi)，A脈沖由此團(tuán)通過(guò)。當(dāng)耗輸入一個(gè)PC－指令脈嘴沖時(shí)，辯觸發(fā)器1的Q1變?yōu)?，膜觸發(fā)器2的Q2也變?yōu)?還，由于校為0，痰封住了與兇非門(mén)Ⅰ，泄所以扣除停了一個(gè)倍序列脈沖左。當(dāng)輸入濱一個(gè)PC+指令脈吩沖時(shí)，卻觸發(fā)器C3的Q3變?yōu)?啞，觸發(fā)桐器C4的Q4也變?yōu)?葵。出現(xiàn)圓脈沖時(shí)，Q4和B端均為對(duì)1，與頁(yè)非門(mén)Ⅱ香打開(kāi)，右脈沖進(jìn)岸入最后降的輸出垃端。由駁于污、錯(cuò)相襲180巡壽°，所采以使膽序列脈汽沖中插題入一個(gè)吩序列脈宴沖。數(shù)控機(jī)床使的伺服驅(qū)商動(dòng)系統(tǒng)圖5-1冶0脈沖星加減器奏（一）數(shù)控機(jī)宴床的伺計(jì)服驅(qū)動(dòng)融系統(tǒng)圖5-蒜10稠脈沖加計(jì)減器抵（二）數(shù)控機(jī)旨床的伺忽服驅(qū)動(dòng)典系統(tǒng)為了將指欲令信號(hào)與齡反饋信號(hào)吼進(jìn)行相位拔比較，需務(wù)要應(yīng)用鑒庸相器。圖邀5-11濟(jì)為半加器規(guī)鑒相線路榴及波形圖誕，指令信頁(yè)號(hào)和位置刻信號(hào)分別夾經(jīng)觸發(fā)器膛進(jìn)入思半加器。乞半加器輸索出的邏輯耀函數(shù)為。式中戶(hù)為指令布信號(hào)的流二分之金一分頻湊，為位流置信號(hào)匙的二分沒(méi)之一分藝頻。若丙、董信號(hào)夏相位相困同，則楚或門(mén)兩請(qǐng)輸入端者同時(shí)為哲0，S=0。如信響號(hào)超前副信號(hào)△θ相位，信果號(hào)來(lái)到時(shí)菠，信號(hào)還沿沒(méi)有出現(xiàn)惕。此時(shí)，住=1，水=0，講上與門(mén)輸股出為1，木下與門(mén)輸劑出為0，仿或門(mén)輸出焰端S=1。四、鑒相窯器數(shù)控機(jī)床瞎的伺服驅(qū)流動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)也出艘現(xiàn)時(shí)，鈴=1，蜘=1，使蜘兩與門(mén)輸標(biāo)出均為0糊，或門(mén)輸凍出端S=0。由于估信號(hào)確相位超辜前，貓=0時(shí)壁，仍有秘=啄1，使枯上與門(mén)從輸出為掌0，下雄與門(mén)輸加出為1避，或門(mén)炒輸出端艇又有S=1，直到和者都為0暫，或門(mén)福又為S=0。有關(guān)信號(hào)立的波形圖假見(jiàn)圖5-撿10。從淘圖中可以魯看出，S信號(hào)是桑一個(gè)周川期的方閉波脈沖瘋，它的嗓波脈寬赤度與饅、剝兩信號(hào)務(wù)的相位旺差△成正比。膜可以通過(guò)位低通濾波顛的方法取樓出它的直慶流分量，告作為相位不差△的電平械指示?！髟酱?，S端輸出方副波的平均交電壓越大起。數(shù)控機(jī)迫床的伺贈(zèng)服驅(qū)動(dòng)暢系統(tǒng)信號(hào)是求超前還鎖是滯后昆信號(hào)，塔可借助拋于NE端來(lái)判斷延。輸出端珠為NE的觸發(fā)伏器且由下降喂沿觸發(fā)艇。當(dāng)接蘿于旺端的薄信號(hào)巷超前于鵝信據(jù)號(hào)時(shí)，丸領(lǐng)先劉于溫從1變遼為0，但觸發(fā)開(kāi)器由星信號(hào)淡的下降緩沿觸發(fā)勇時(shí)，箱端的得信號(hào)模已為0按，所以NE端也為敗0，如歸圖5-盯10b所示。翠當(dāng)接于盛端鈔的屠信號(hào)滯肝后于信京號(hào)時(shí)，乖領(lǐng)先箱從戲1變?yōu)闄?，反觸發(fā)器緒由送信號(hào)的您下降沿宰觸發(fā)時(shí)沫，端豪的師信號(hào)仍浙為1，啊所以NE端也為惱1。數(shù)控機(jī)皆床的伺浸服驅(qū)動(dòng)幅系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床擊的伺服驅(qū)飛動(dòng)系統(tǒng)二、舒幅值比鄉(xiāng)豐較伺服剪系統(tǒng)幅值比較輸伺服系統(tǒng)削是以位置較檢測(cè)信號(hào)煮的幅值變發(fā)化來(lái)反映膽機(jī)械位移英的大小，嫩并以此作姜為位置反喪饋信號(hào)，犧與指令信胳號(hào)進(jìn)行比轟較構(gòu)成的掛閉環(huán)控制婦系統(tǒng)。該念系統(tǒng)的特許點(diǎn)之一是清所有的位計(jì)置檢測(cè)元長(zhǎng)件都工作化在幅值工料作方式。谷幅值比較凱伺服系統(tǒng)崗常用感應(yīng)故同步器和盯旋轉(zhuǎn)變壓疤器作為位棵置檢測(cè)元錄件。幅值撲比較伺服閉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)揮閉環(huán)控制水的過(guò)程與言相位比較漸伺服系統(tǒng)感相類(lèi)似。數(shù)控機(jī)睡床的伺扣服驅(qū)動(dòng)嶼系統(tǒng)1.幅值見(jiàn)比較伺服奮系統(tǒng)的組咸成和工作慮原理(1)辮幅值比較啊伺服系統(tǒng)眉的組成圖5-1紋2是采用傘感應(yīng)同步慎器作為位看置檢測(cè)元晚件的幅值走比較控制見(jiàn)系統(tǒng)。它旱主要由以殿下部分組等成：數(shù)控機(jī)葉床的伺食服驅(qū)動(dòng)從系統(tǒng)①完成指預(yù)令脈沖與突反饋脈沖農(nóng)比較的比灑較器。②將比較謠器輸出數(shù)悲字信號(hào)轉(zhuǎn)沫變成伺服瓦電動(dòng)機(jī)模忌擬控制信耕號(hào)的數(shù)/百模轉(zhuǎn)換器靜。③將模擬陰控制信號(hào)握進(jìn)行功率聲和電壓放以大的伺服榜放大器。④檢測(cè)唇工作臺(tái)懂位移的拖位置檢惹測(cè)元件令。⑤為感努應(yīng)同步寄器正、蹈余弦繞先組提供站信號(hào)的銷(xiāo)勵(lì)磁電吊路。⑥將定掃尺的輸蒼出信號(hào)脆轉(zhuǎn)變?yōu)楹敌爬滋?hào)的鑒倦幅器。⑦將鑒賓幅器的雹直流電桌壓轉(zhuǎn)變關(guān)成反饋灶脈沖的折電壓－茄頻率變徐換器。⑧實(shí)現(xiàn)照電信號(hào)盲到機(jī)械跡位移轉(zhuǎn)恭換的執(zhí)度行元件睛。數(shù)控機(jī)床丸的伺服驅(qū)悟動(dòng)系統(tǒng)(2)涌幅值比較使伺服系統(tǒng)碰的工作原如理當(dāng)采用幅拿值工作方相式時(shí)，感花應(yīng)同步器遮滑尺正弦野繞組和分鈴別輸入頻量率相同、氣幅值成正瘦交關(guān)系的鍛勵(lì)磁信號(hào)追：式中綢——章勵(lì)磁信號(hào)箏的電壓幅疲值；——已知稼的電氣角發(fā)，系統(tǒng)中駛可通過(guò)改掛變角的大華小來(lái)控制夏滑尺勵(lì)磁焦信號(hào)的幅音值；——正弦井交變勵(lì)磁傍信號(hào)的角袍頻率。（5－愛(ài)2）（5－3順）數(shù)控機(jī)床變的伺服驅(qū)株動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)正弦叨、余弦懸繞組的漆勵(lì)磁信億號(hào)加入的后，定測(cè)尺繞組遇的感應(yīng)輔電動(dòng)勢(shì)零為：式中K——感應(yīng)系尺數(shù)；——定將尺繞組頓與滑尺錘繞組的夸相對(duì)位炭移角；E0m——定尺繞組仍電動(dòng)勢(shì)幅鋼值。（5－4瓦）數(shù)控機(jī)添床的伺籠服驅(qū)動(dòng)呈系統(tǒng)若嚴(yán)，則房誠(chéng)定尺繞組城電動(dòng)勢(shì)幅請(qǐng)值E0m≠0。利用這個(gè)掏原理，要添測(cè)量定尺洪與滑尺之?dāng)z間移動(dòng)的惑位移角榨，可改真變勵(lì)磁信恨號(hào)角押的設(shè)定值嗽，然后，酷測(cè)量E0m的大小礎(chǔ)，當(dāng)設(shè)凱定值帆變化到件使E0m=0，即成時(shí)，就筒間接地通遼過(guò)設(shè)定值筆獲得慎了定尺和抽滑尺之間根位移角原的實(shí)際注值。所以區(qū)幅值比較牢伺服系統(tǒng)嘆中，若要虹獲得或和之例間的關(guān)系臭，只需要袍檢測(cè)的電縮慧動(dòng)勢(shì)即可開(kāi)。這項(xiàng)工賽作由鑒幅于器來(lái)完成森。為了實(shí)撓現(xiàn)閉環(huán)控盲制，電動(dòng)而勢(shì)幅值需花經(jīng)電壓－嫌頻率變換想電路，才乎能變成相潑應(yīng)的數(shù)字全脈沖。該辛數(shù)字脈沖秤一方面與腦指令脈沖尤作比較以遠(yuǎn)獲得位置糧偏差信號(hào)綿，另一方快面作為修郊改勵(lì)磁信鳥(niǎo)號(hào)中霸的設(shè)定輸笑入，使浮跟隨港的變化陶。數(shù)控機(jī)床巷的伺服驅(qū)予動(dòng)系統(tǒng)幅值比較胞伺服系統(tǒng)彼具體的工牙作過(guò)程如去下：初始孔狀態(tài)時(shí)工騎作臺(tái)靜止焰不動(dòng)，指紅令脈沖，難，經(jīng)鑒幅質(zhì)器檢測(cè)晚定尺繞夾組的電緩動(dòng)勢(shì)幅建值為0衣，由電幸壓－頻煉率變換虛電路得狗到反饋澡脈沖Pf也為0。京所以比較擾器輸出的捕位置偏差Pe=PC－Pf=0，伺服電動(dòng)時(shí)機(jī)速度給服定值為0璃，工作臺(tái)雁繼續(xù)處于將靜止?fàn)顟B(tài)榜。當(dāng)系統(tǒng)僑接收到駛正的指孩令脈沖PC＞0時(shí)，工墳作臺(tái)仍謀保持靜別止?fàn)顟B(tài)督，和均南沒(méi)有變村化，反愚饋脈沖Pf仍為0留。因此瞧，比較精器輸出炒的位置螞偏差Pe=PC－Pf＞0，該偏差勻是一數(shù)怪字量，塔所以在掏比較器違和伺服族放大器美之間設(shè)租有數(shù)－順模轉(zhuǎn)換容器，使終其成為灰伺服系槽統(tǒng)的速威度給定棚信號(hào)。數(shù)控機(jī)床壘的伺服驅(qū)桌動(dòng)系統(tǒng)于是，召伺服電頑動(dòng)機(jī)帶漆動(dòng)工作宗臺(tái)正向詢(xún)進(jìn)給，悲同步感截應(yīng)器滑疾尺相對(duì)曠于定尺喂產(chǎn)生位講移。此習(xí)時(shí)定尺幕和滑尺黑間的位順移角胳超前訴于勵(lì)磁中信號(hào)的隔電氣角生，晨定尺繞吐組電動(dòng)就勢(shì)幅值E0m＞0，經(jīng)前置放膠大器、鑒作幅器和電企壓－頻率兆變換器，控轉(zhuǎn)換成相怖應(yīng)的的反貞?zhàn)伱}沖Pf。脈沖Pf一方面與蘭指令脈沖底作比較，膏獲得位置鴉偏差Pe=PC－Pf；另一方籃面輸入矩勵(lì)磁電爬路，作答為修改如勵(lì)磁信巴號(hào)電氣皇角曠的設(shè)定筐輸入，該使船跟隨礎(chǔ)變化滿。若仍菌有Pe=PC－Pf＞0，則工作救臺(tái)還沒(méi)輸有指令粘要求的算位置，能伺服電權(quán)動(dòng)機(jī)繼訴續(xù)帶動(dòng)間工作臺(tái)幼移動(dòng)，普反饋脈廢沖Pf和勵(lì)磁信岔號(hào)電氣角黑繼續(xù)湊變化。直更到使位置贊偏差Pe=PC－Pf=0，伺服電丟動(dòng)機(jī)速洗度給定蛛值0。父此時(shí)，否=定，定豬尺繞組住電動(dòng)勢(shì)練幅值E0m=0，工作臺(tái)又速處于靜止街狀態(tài)。數(shù)控機(jī)鈴床的伺濤服驅(qū)動(dòng)脫系統(tǒng)若系統(tǒng)接愁收到負(fù)的廚指令脈沖燙，整個(gè)系過(guò)統(tǒng)的檢測(cè)亮、比較及展控制過(guò)程角與系統(tǒng)接灑收到正的隨指令脈沖毛類(lèi)似。只校是工作臺(tái)裂向反向進(jìn)索給，定尺魔與滑尺之拍間的位移獸角滯嫩后于勵(lì)磁仇信號(hào)的電蹲氣角稼，創(chuàng)，使蘆跟隨屈變化，達(dá)直到到達(dá)繳負(fù)向指令懸要求的位逼置，工作挑臺(tái)又處于損靜止?fàn)顟B(tài)歸。從上可以蜂看出，在土幅值比較光伺服系統(tǒng)孤中，勵(lì)磁吳信號(hào)的電贊氣角舟是由系統(tǒng)陵設(shè)定的，旦并跟隨工偵作臺(tái)的進(jìn)往給而被動(dòng)尤變化的，備所以可以跟利用作為主工作臺(tái)實(shí)珠際位置的閑測(cè)量值。戶(hù)當(dāng)工作臺(tái)兼到達(dá)進(jìn)給瞧指令要求棕的位置并頂穩(wěn)定后，孩有壁，數(shù)織顯裝置顯晉示的電氣和角，宮實(shí)際上就齒是的位移瀉角，嚷即工作臺(tái)宵的位移量搜。數(shù)控機(jī)床倍的伺服驅(qū)灶動(dòng)系統(tǒng)2.鑒幅吹器數(shù)控機(jī)床善的伺服驅(qū)鹿動(dòng)系統(tǒng)圖5-訓(xùn)13為作鑒幅器瞇原理圖默。輸入鏡端的e0是感應(yīng)同幼步器定尺浴繞組的感悄應(yīng)電動(dòng)勢(shì)怨，由式e0=E0msinω愛(ài)t可知，e0是交變缸電動(dòng)勢(shì)墊。該信奇號(hào)首先辯通過(guò)低蜘通濾波削器Ⅰ，欲濾去交逮變信號(hào)訴中的高稼次諧波陜和干擾思信號(hào)，徑獲得較互為理想緒的正弦?guī)げㄐ?。輕通過(guò)運(yùn)連算放大鋼器將信吩號(hào)喉放大。誓然后，暫由互為夸反向的作開(kāi)關(guān)信墾號(hào)SL和實(shí)膝現(xiàn)通道的份通斷控制輛，其開(kāi)關(guān)跳頻率與輸委入信號(hào)相底同。由圖捏5-14a可見(jiàn)，寶在e0信號(hào)的0顛～π區(qū)間，SL=1，使S1接通，e0信號(hào)經(jīng)號(hào)、S1，到達(dá)低究通濾波列器Ⅱ的壞輸入端UE；e0信號(hào)的π～2惰π區(qū)間，=1，使S1接通，e0信號(hào)經(jīng)A1、反向卻器A2、S2，到達(dá)低員通濾波豪器Ⅱ的少輸入端UE。數(shù)控機(jī)紋床的伺丑服驅(qū)動(dòng)著系統(tǒng)工作臺(tái)犁做正向婦運(yùn)動(dòng)時(shí)腦，由于鄉(xiāng)豐反向器A2的作用，品使e0負(fù)半周也耗變成正半倚周信號(hào)。屬這樣在UE處得到章了一單顛向脈動(dòng)石的直流哀信號(hào)。錫該信號(hào)狼經(jīng)低通遞濾波器他Ⅱ后，哪鑒幅器寺輸出信衫號(hào)為一嬌平滑的今直流信爽號(hào)UF。從圖中次可見(jiàn)，伯由于UF是UE的平均肺值，它昌的大小拔與e0信號(hào)的電枯動(dòng)勢(shì)幅值E0m直接有關(guān)崖。E0m增大，UF也跟著右增大，棒所以的貸大小實(shí)宅際上反膠映了θ和之丑間相位差跨的大小。UF越大，θ和之固間相位差藥越大。另宇外，從圖樓5-14趨中可以看城出，站柜寸臺(tái)正向運(yùn)童動(dòng)時(shí)，輸虎出端UF為正值茶；工作蜻臺(tái)反向恰運(yùn)動(dòng)時(shí)走，輸出場(chǎng)端UF為負(fù)值。數(shù)控機(jī)淋床的伺臘服驅(qū)動(dòng)巨系統(tǒng)

正向運(yùn)動(dòng)

（θ＞j）

反向運(yùn)動(dòng)

（θ＜j）

π

2π

ωt

ωt

ωt

ωt

SL

LS

(a)鑒幅器輸出波形

e0

UE

UF

O

O

O

π/2

π

3π/2

2π

（b）數(shù)字正、余弦勵(lì)磁信號(hào)

2j

π

2π

j

O

O

U

U

－U

－U

U1

U2

圖5-14幅值比較控制波形

數(shù)控機(jī)揀床的伺正服驅(qū)動(dòng)效系統(tǒng)3.電壓曉－頻率變瓜換器電壓－頻稈率變換器錯(cuò)的作用是毅將鑒幅器邀輸出的電蠢壓UF變換成相慮應(yīng)的脈沖找序列，并愿且脈沖序研列的頻率友與UF電壓的高丹低成正比司。由于電亡壓UF是雙極歐性的，UF電壓經(jīng)殖極性處孟理電路農(nóng)后，使Un成為UF的絕對(duì)值壟，且始終怒大于0。蜜壓控振蕩默器（VCO）將輸入的繼單極性直芹流電壓轉(zhuǎn)糾換成相應(yīng)遭頻率的脈桃沖輸出。四壓控振蕩蘭器（VCO）它輸出天的脈沖壁頻率與徐控制電仔壓成正盼比關(guān)系療。數(shù)控機(jī)床泉的伺服驅(qū)崗動(dòng)系統(tǒng)4.脈沖貢調(diào)寬式勵(lì)烤磁信號(hào)感應(yīng)同仁步器滑捏尺繞組借的勵(lì)磁刷可采用樸模擬量兔勵(lì)磁式罵和脈沖震調(diào)寬式責(zé)。由于摔模擬量冶勵(lì)磁方救式易受銀外界干燥擾而影故響精度臘，所以能比較多狂地采用各脈沖調(diào)絮寬式勵(lì)誕磁方式視。脈沖圾寬度調(diào)愧制實(shí)際物上是用拆控制矩岔形波脈恰寬的方嘗法來(lái)等哲效地實(shí)貓現(xiàn)正弦兇波勵(lì)磁鍋，其波細(xì)形如圖姑5-1恭4b所示。若滑尺邊上的兩貝勵(lì)磁繞銹組加以渡矩形波墳勵(lì)磁信腹號(hào)。則碧兩勵(lì)磁歌繞組信輔號(hào)U1和U2為：數(shù)控機(jī)床低的伺服驅(qū)效動(dòng)系統(tǒng)式中A——矩形波的劉幅值——正洞弦波勵(lì)乓磁中的蛾電氣角層，在此緣瑞為影響軋矩形波德寬度的并參數(shù)。其中U1的脈寬為紛2，U2的脈寬物為π－2痛。如用傅陪立葉級(jí)男數(shù)對(duì)U1和U2進(jìn)行展開(kāi)洋，并消去纏高次諧波象，則U1和U2信號(hào)的基捕波分量為恭：（5－半5）（5－涉6）數(shù)控機(jī)床駕的伺服驅(qū)躲動(dòng)系統(tǒng)可以看錘出，設(shè)御法消除綠高次諧妖波的影活響后，旬用脈寬蒸調(diào)制的遣矩形波胞勵(lì)磁與粥正弦波雹勵(lì)磁在認(rèn)幅值工編作方式消下工作頌的功能凝完全相狀當(dāng)。因特此，可往將對(duì)電箭氣角的黨控制轉(zhuǎn)導(dǎo)變對(duì)脈煌沖寬度憤的控制舞。在數(shù)靈字電路供中，對(duì)塘脈沖寬閱度的控扯制比較伴準(zhǔn)確和醒容易實(shí)扯現(xiàn)。圖5-阿15是郊脈沖調(diào)齊寬矩形夫脈沖發(fā)毫生器原勒理圖，萄其中脈恰沖加減弦器和兩絹個(gè)分頻服系數(shù)相絞同的分舍頻器用歲于實(shí)現(xiàn)定數(shù)字移沾相，計(jì)觀數(shù)觸發(fā)崗脈沖叢和齒的頻率努是在時(shí)休鐘脈沖施的基礎(chǔ)糕上，按第位置反持饋脈沖Pf和電壓－斤頻率變換漲器輸出信尖號(hào)US的狀態(tài)進(jìn)駕行加減的氏。每個(gè)分抓頻器有兩艦路相差9師0°的電割角度的溢愁出脈沖輸奮出，通過(guò)駱組合邏輯艇進(jìn)行調(diào)寬倦脈沖的波柏形合成。數(shù)控機(jī)床佛的伺服驅(qū)栽動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床降的伺服驅(qū)魯動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)無(wú)實(shí)肆際值脈懲沖時(shí)，堪時(shí)鐘脈拆沖CP直接加于蓄分頻器，咬分頻結(jié)果士輸出為參揀考信號(hào)。緞此時(shí)產(chǎn)生鈔的勵(lì)磁信須號(hào)為sin消0°和cos0圍°。當(dāng)工作臺(tái)悶移動(dòng)時(shí)，煎滑尺和定咸尺有位置種偏差，產(chǎn)抬生反饋脈通沖Pf。根據(jù)運(yùn)浮動(dòng)方向季信號(hào)Ux，使兩分頻偉器中一個(gè)倡做加，一艦個(gè)做減，雨于是產(chǎn)生表向前移相瞧信號(hào)A和向后移搞相信號(hào)B。經(jīng)過(guò)組夏合邏輯高門(mén)，產(chǎn)驢生信號(hào)sin1和sin2昏、cos做1和cos2憑。再經(jīng)輸兵出門(mén)將蓬這些信乏號(hào)合成糊，產(chǎn)生穴調(diào)制波U1和U2。加于滑佩尺的相握應(yīng)繞組摟上。數(shù)控機(jī)供床的伺權(quán)服驅(qū)動(dòng)莫系統(tǒng)5.2數(shù).2稀速度控筋制信號(hào)荒的實(shí)現(xiàn)共的方式經(jīng)位置庫(kù)控制的鵝脈沖比段較、相勻位比較速或幅值們比較獲錫得的位品置偏差輕均以脈塞沖的形儀式存在悔，該位羽置偏差脂經(jīng)一定肆的轉(zhuǎn)換逼后，形筋成速度虛控制信班號(hào)，數(shù)盾控系統(tǒng)梨一般輸拾出的速?lài)嵍瓤刂品蛐盘?hào)為態(tài)模擬電藥壓－1狐0～+駁10V，作為伺服含驅(qū)動(dòng)裝置腥的控制信雪號(hào)。該信賄號(hào)通過(guò)伺圈服驅(qū)動(dòng)裝騾置驅(qū)動(dòng)伺識(shí)服電動(dòng)機(jī)智。速度控費(fèi)制信號(hào)的劉大小與伺蕩服電動(dòng)機(jī)名的轉(zhuǎn)速成白正比；速劈燕度控制信滑號(hào)的正、周負(fù)決定了糟伺服電動(dòng)首機(jī)的正、距反轉(zhuǎn)。從遼位置偏差反到速度控詳制信號(hào)的企形成如圖恢5-16匯所示。數(shù)控機(jī)床蛾的伺服驅(qū)溜動(dòng)系統(tǒng)速度指令VC=位置偏叔差Pe×位置增講益KV。位置增杰益KV決定了惡速度對(duì)泉位置偏坦差的響許應(yīng)程度灘，它反隊(duì)映了伺洗服系統(tǒng)沙的靈敏搜度。將速度妙指令VC轉(zhuǎn)換為速剝度控制電昨壓UP的轉(zhuǎn)換電眾路常采用辮的脈寬調(diào)送制器(PWM)的方法擁。圖5謎-17查所示為球某一具勻體的PWM電路。數(shù)控機(jī)警床的伺等服驅(qū)動(dòng)渠系統(tǒng)5.2.憲2.1功速度指令頭寄存器和央粗、精減速法計(jì)數(shù)器圖5-題17是濤位置控倦制的硬絲式件部分假。它由少速度指田令寄存蜜器，4筐位粗計(jì)送數(shù)器、課9位精態(tài)計(jì)數(shù)器纖，模擬階開(kāi)關(guān)和您電壓放壩大部分腦組成，蠻它是一寨個(gè)模數(shù)支轉(zhuǎn)換裝毫置。由郵軟件部君分計(jì)算值出的速圈度指令搏值首先腥送入硬念件部分普的速度法指令寄脅存器寄延存，如努前所述兆，每1緣瑞/2插宋補(bǔ)時(shí)間己軟件部帥分計(jì)算羊一次位景置偏移根量ΔDi和速度指職令值V0i，因此，滿每4ms速度指令壁寄存器得遲到一個(gè)新矩值。速度在指令寄存建器有14旦位，最大批指令VC為（諒－1板）=±詳819佳1。最鍛高位用另作符號(hào)猛位，0忽～8位替送往精才計(jì)數(shù)器娛，9～倦12位掃送往精免計(jì)數(shù)器越。數(shù)控機(jī)床展的伺服驅(qū)鍛動(dòng)系統(tǒng)最高位舌用作符屢號(hào)位，絲式0～8不位送往倘精計(jì)數(shù)旅器，9綁～12趙位送往眨精計(jì)數(shù)黑器。精笨計(jì)數(shù)器客的計(jì)數(shù)型時(shí)鐘頻犁率是4MHZ最大計(jì)數(shù)趨值是51布2，每計(jì)目一個(gè)數(shù)的加時(shí)間是0炭.25μs，5痰12的計(jì)數(shù)露時(shí)間是福128μs。粗計(jì)數(shù)達(dá)器時(shí)鐘堡頻率是瓣125MHZ，每減一布個(gè)數(shù)的蠟頻率是京8μs，最大計(jì)數(shù)璃值是16遠(yuǎn)，共用1案28μs。因此可知窄粗、精計(jì)妥數(shù)器的計(jì)葡數(shù)周期都泥是128μs。為能連續(xù)暈計(jì)數(shù)，每濕隔128μs，速度指令汪寄存器必難須向兩個(gè)屆計(jì)數(shù)器同摔時(shí)送數(shù)一顯次。在4ms時(shí)間內(nèi)共密送數(shù)34電次。這樣擺，脈寬調(diào)籃制器就可昏將速度指逼令寄存器銹中的速度貢指令值VC變換成周領(lǐng)期等于置弟數(shù)周期T（128繁us），而寬度與VC值成正比墓的調(diào)寬脈術(shù)沖（包括MPC和MPF）。數(shù)控機(jī)床藝的伺服驅(qū)囑動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床層的伺服驅(qū)日動(dòng)系統(tǒng)5.2.抬2.2士模擬開(kāi)關(guān)圖5-1卻8是模擬異開(kāi)關(guān)電路屋圖。三個(gè)杯標(biāo)準(zhǔn)電壓森＋5V、＋2顧.5V施、0V分別接到啦傳輸門(mén)A、B、C的輸入陵端，三目個(gè)門(mén)的穩(wěn)輸出端杜連到一背起，作左為電壓躍輸出端覽，三個(gè)例門(mén)開(kāi)關(guān)低的控制汗信號(hào)來(lái)徹自計(jì)數(shù)判器和符喚號(hào)位。毒若符號(hào)膝位SN為正，計(jì)亦數(shù)器的輸銜出MP也為正，揪則與非門(mén)拼Ⅰ的輸出衰為負(fù)，反劉向器a的輸出膏為正，A門(mén)通，使般輸出端NP的電壓為作＋5V。此時(shí)與非扁門(mén)Ⅱ的輸濁出為正，c的輸出為衡負(fù)；因MP為正，因炎而b的輸出背為負(fù)，B、C兩門(mén)都劇關(guān)閉。惡當(dāng)符號(hào)浩位SN為負(fù)，莖計(jì)數(shù)器MP的輸出為編正時(shí)，與籌門(mén)Ⅰ的輸極出為正與稠非門(mén)Ⅱ的淺輸出為負(fù)捏，使C門(mén)開(kāi)通，狠輸出端NP電壓為0V，此時(shí)A、B兩門(mén)關(guān)閉芝。當(dāng)計(jì)數(shù)剛器的輸出MP為負(fù)時(shí)縣，無(wú)論柿符號(hào)位SN是正還是假負(fù)，C門(mén)開(kāi)通，A、B兩門(mén)關(guān)閉鄰，輸出端NP為＋2.逝5V。數(shù)控機(jī)床醋的伺服驅(qū)樸動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)喚床的伺歉服驅(qū)動(dòng)免系統(tǒng)MP何時(shí)為關(guān)正何時(shí)覽為負(fù)，慶與計(jì)數(shù)鳳器的計(jì)呼數(shù)值大婦小有關(guān)盒。粗精挨計(jì)數(shù)器磚都是減浪法計(jì)數(shù)尋器，從竟兩個(gè)計(jì)窗數(shù)器置雕入數(shù)開(kāi)紫始計(jì)算錯(cuò)，當(dāng)把苦置入的蘆數(shù)減到革零時(shí)計(jì)鏡數(shù)結(jié)束上。在置幸數(shù)周期脾128μs期間內(nèi)，畢計(jì)數(shù)值減撤到0以前哨計(jì)數(shù)器輸乳出高電平尋，以后輸刻出低電平寇。因而每沖一個(gè)置數(shù)瘦周期輸出秒一個(gè)方波狠。計(jì)數(shù)值跳越大，計(jì)喊數(shù)的時(shí)間備越長(zhǎng)，方漆波的正半火周越寬。凡當(dāng)精計(jì)數(shù)房誠(chéng)器的置數(shù)稼值為51此1時(shí)（低柳9位每位甚都是二進(jìn)券制的1）艦正半周的餓寬度等于紫置數(shù)周期親，負(fù)半周筒為0，當(dāng)百粗計(jì)數(shù)器朱的置數(shù)值然為15時(shí)倍，在全部裁置數(shù)周期電內(nèi)（12蹈8μs）輸出高俘電平。數(shù)控機(jī)床黃的伺服驅(qū)只動(dòng)系統(tǒng)模擬開(kāi)壘關(guān)的輸熱出電壓NP與計(jì)數(shù)器授的輸出方訊波相對(duì)應(yīng)辜：在正半鳥(niǎo)周時(shí)，MP為高電森平，根亡據(jù)符號(hào)祥位不同還，或門(mén)采打開(kāi)，NP為＋5V或0V；負(fù)半周鄭時(shí)，門(mén)品打開(kāi)，NP為＋2肝.5V。因此NP是一個(gè)跟半波寬辨隨計(jì)數(shù)泊值而變夕化的脈知沖。脈屬?zèng)_周期T等于計(jì)社數(shù)器的疏置數(shù)周克期。它度的直流寧平均電槐壓UNP（單位為V）可以表敗示如下駕：作用就是捐要將不帶隙符號(hào)的MP變化成反若映正、負(fù)脹速度指令啞的標(biāo)準(zhǔn)電練壓UNP（包括UNPC和UNPF），其波形如肢圖5-1艇9所示。數(shù)控機(jī)床浙的伺服驅(qū)蘭動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)翻床的伺很服驅(qū)動(dòng)饑系統(tǒng)當(dāng)速度指擊令為正時(shí)絲式，SN=0UNP=2.5唱（1－τ并/T）(V)當(dāng)速度指宣令為負(fù)時(shí)草，SN=1UNP=2.姿5（1止＋τ/T）(V)其中τ/T為脈寬占環(huán)空比，該狗比值越大拾，說(shuō)明速險(xiǎn)度指令越欣大。根據(jù)圖5夏-17，UNP經(jīng)濾波和梅運(yùn)算放大搜器A1、A2處理后，脆設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電靜壓UREF向D=2.躺024霸V，則速度乞控制電內(nèi)壓UP=10防.62倒5－4UNPC－0.害25UNPF(V)（5－7悼）（5－醋8）（5－9抓）數(shù)控機(jī)色床的伺儀服驅(qū)動(dòng)尋系統(tǒng)（1）怨當(dāng)正向移最高速唇度指令茂值VC=+81羅91時(shí)，占空獻(xiàn)比τ/T=1，根據(jù)式依（5－期7），UNP=0V，即UNPC=0免V，UNPF=0因V，根據(jù)式問(wèn)（5－六9）UP=10.臺(tái)625棒V，這表示伺雕服電動(dòng)機(jī)嶄獲得最高豈正向轉(zhuǎn)速議。（2）當(dāng)宜反向最高血速度指令針值VC=－81許91時(shí)，占空區(qū)比τ/T=1，根據(jù)式響（5－王8），UNP=5V浩，即UNPC=5V，UNPF=5V，根據(jù)式樣（5－譜9）UP=－10兆.625盾V，這表示疑伺服電疾動(dòng)機(jī)獲宇得最高舍反向轉(zhuǎn)胳速。這樣速圓度控制黎電壓VCMD約在－搭10～匆+10V范圍內(nèi)世線性變他化，該興電壓作擁為伺服膜驅(qū)動(dòng)裝則置的控膀制電壓鄭，其大蜜小決定最了伺服梢電動(dòng)機(jī)概的轉(zhuǎn)速幸，正、桑負(fù)號(hào)決天定了伺期服電動(dòng)壘機(jī)的正材、反轉(zhuǎn)川，最終敢實(shí)現(xiàn)工鎖作臺(tái)進(jìn)集給速度宴的調(diào)整膝和正、效反向進(jìn)激給。數(shù)控機(jī)影床的伺環(huán)服驅(qū)動(dòng)負(fù)系統(tǒng)5.2.對(duì)2.3候數(shù)模轉(zhuǎn)換加時(shí)數(shù)字量飾與模擬電亡壓的對(duì)應(yīng)并關(guān)系由于粗睬計(jì)數(shù)器論是對(duì)1況4位的謀速度指騰令寄存拐器中的省9～1家2位計(jì)濁數(shù)，因架此它每存減一個(gè)師數(shù)相當(dāng)櫻于精計(jì)綢數(shù)器減家512擠次計(jì)數(shù)蒸。也就媽是說(shuō)計(jì)乎數(shù)器的嫌每次減彩1，計(jì)暈數(shù)器使召速度指怪令電壓UP的變化比絲式精計(jì)數(shù)器碧大512醉倍。為此三在硬件部川分采用了戀兩個(gè)措施沈。措施1回是降低粗符計(jì)數(shù)器的洞計(jì)數(shù)頻率習(xí)。由前述起可知：精載粗計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻曲率之比是程。輸措施2是悔增大放大款倍數(shù)，由上面可知倒的放大倍況數(shù)是4，租而的放大客倍數(shù)是0競(jìng).25，憐兩者之比專(zhuān)為16。衰其結(jié)果為燭32×1柜6=51揀2，正好義與速度指辦令寄存器蛛第九位的裹權(quán)值相同臘。數(shù)控機(jī)床闊的伺服驅(qū)舞動(dòng)系統(tǒng)5.2遼.3鐮位置控批制實(shí)例進(jìn)給坐標(biāo)穿軸的位置岔控制一般披采用大規(guī)遭模專(zhuān)用集江成電路位泉置控制芯坦片，也可厚采用通用雹芯片構(gòu)成簽位置控制糠模板。5.2.程3.1匹位置控制擁芯片1.MB8739MB873吸9是FAN藝UC公司設(shè)計(jì)的的專(zhuān)用位守置控制芯謀片，其結(jié)句構(gòu)如圖5索-20所己示。該芯封片適用的劑位置檢測(cè)派裝置為增沈量式的光歸柵或光電類(lèi)編碼器。否在圖中，鬧與伺服電皇動(dòng)機(jī)同軸餅聯(lián)接的光護(hù)電編碼器快產(chǎn)生一系扭列脈沖，柄該脈沖經(jīng)枝接收器反拾饋到MB8沿739告，其中，PA、PB為相位森差90膚°的序霸列脈沖故，PC為零標(biāo)志賞脈沖。數(shù)控機(jī)床吼的伺服驅(qū)市動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)數(shù)床的伺刑服驅(qū)動(dòng)乖系統(tǒng)MB8739包括位置盈測(cè)量與反圓饋全部線御路，集成悅度非常高袍，其結(jié)構(gòu)慚主要包括紹以下幾個(gè)玩部分：(1)DDA插補(bǔ)器鍵該哲插補(bǔ)器哄作為粗倦、精二刺級(jí)插補(bǔ)愈結(jié)構(gòu)的同第二級(jí)惜精插補(bǔ)哄，即細(xì)煤插補(bǔ)，攏它的輸拋入是上奸一級(jí)軟嬌件插補(bǔ)遞及一個(gè)替插補(bǔ)周線期的進(jìn)嘉給信息撥，即粗烏插補(bǔ)數(shù)啟據(jù)。(2)相誤差寄存財(cái)器實(shí)煎現(xiàn)指令位蒙置與實(shí)際暴位置的比江較，并寄裂存比較后愚的誤差Pe，實(shí)際上是熄采用可逆碧計(jì)數(shù)器的勤脈沖比較春。位置指飄令PC來(lái)自DDA插補(bǔ)器失，位置似反饋值Pf來(lái)自鑒椅相器，驗(yàn)即Pe=PC－Pf。數(shù)控機(jī)循床的伺次服驅(qū)動(dòng)貼系統(tǒng)(3)援位置增益懸將位勒置偏差乘祝以位置增符益KV，獲得速度材指令值VC。位置增益KV決定了速春度對(duì)位置勸偏差的響疲應(yīng)程度，杜它反映了吸伺服系統(tǒng)殃的靈敏度叼和穩(wěn)定性妹，是位置灰控制的很表重要的一瞇個(gè)伺服參枕數(shù)，可根衡據(jù)實(shí)際系眨統(tǒng)要求來(lái)目設(shè)定。(4)譯漂移補(bǔ)償屈伺服響系統(tǒng)經(jīng)常宋受到漂移良的干擾，亮即在無(wú)速窗度輸出時(shí)填，坐標(biāo)軸目可能發(fā)生羊移動(dòng)，從盒而影響機(jī)蒼床的精度卻。漂移補(bǔ)框償?shù)淖饔门凭褪钱?dāng)漂杰移達(dá)到一歡定程度時(shí)嗎，自動(dòng)予考以補(bǔ)償。(5)情速度指令蔬脈寬調(diào)制PWM其作用橋就是將算速度指驗(yàn)令調(diào)制末成某一槽固定頻抬率，寬善度與位鐘置偏差漁成正比嶼的矩形照波脈沖僑，輸出臨粗誤差擠指令CCM第D和精誤差橋指令FCM秩D。數(shù)控機(jī)床艙的伺服驅(qū)墨動(dòng)系統(tǒng)(6)馳鑒相掛器賽其作用頓就是處胳理光電塔編碼器呈的反饋姑信號(hào)，捆通過(guò)辨蠢向和倍疏頻獲得黨表示運(yùn)卵動(dòng)方向蛙的一系逢列脈沖紹。一方折面作為徐位置反陽(yáng)饋脈沖私，另一跟方面經(jīng)釘頻率－歸電壓變風(fēng)換（F/V）形成速度閥反饋模擬溫電壓TSA、TSB，其大小滾與轉(zhuǎn)速蔽成正比候，正、某負(fù)由鑒嗚相器對(duì)PA、PB脈沖的姓相位進(jìn)晶行辨向初獲得。(7)代參考計(jì)數(shù)陣器機(jī)阻床各坐標(biāo)握軸回參考刃點(diǎn)時(shí)，通毯過(guò)參考計(jì)酷數(shù)器對(duì)零糊標(biāo)志脈沖PC進(jìn)行計(jì)數(shù)搖，產(chǎn)生參英考點(diǎn)信號(hào)REF，又稱(chēng)柵旋格信號(hào)籮。(8)拉地址譯碼資器控帥制芯片內(nèi)呀部各數(shù)據(jù)窯和寄存器抹的地址選村擇。數(shù)控機(jī)岔床的伺斧服驅(qū)動(dòng)切系統(tǒng)(9)CMR和DMRCMR是指令辣脈沖倍西率，DMR為檢測(cè)非脈沖倍拐率，它禁們的數(shù)莫值由軟漲件設(shè)定辯。設(shè)置擊的目的譽(yù)是為了執(zhí)在比較伴器中進(jìn)上行比較永的指令運(yùn)脈沖和紀(jì)反饋脈傳沖的當(dāng)爸量相符拉。設(shè)光澤電編碼行器的每梅轉(zhuǎn)脈沖淋數(shù)為N，指令脈沖猴當(dāng)量為δ，滾珠絲漁杠螺距陷為t，則CMR=Nδ/tDM鞏R在MB8739中，經(jīng)PWM調(diào)制后啄形成正惜速度指酸令FCM對(duì)D和CCMD，通過(guò)D/A生成速占度控制秧電壓VCMD，相當(dāng)于前悉述的UP，作為伺服罷驅(qū)動(dòng)裝置復(fù)的速度控喬制信號(hào)，坡控制伺服喪電動(dòng)機(jī)的緩轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)藥向。數(shù)控機(jī)傭床的伺梅服驅(qū)動(dòng)符系統(tǒng)2.MB8720數(shù)控機(jī)闖床的伺禮服驅(qū)動(dòng)毒系統(tǒng)MB8720也是FANU漏C公司專(zhuān)準(zhǔn)用位置蒼控制芯陷片。該歌芯片適著配的位李置檢測(cè)崖裝置為寬工作在兼幅值方龜式下的覆旋轉(zhuǎn)變肢壓器或貫感應(yīng)同腹步器，饅其位置下控制如壁圖5-床21所壞示。1.位嫁置控制的噸軟件處理班在數(shù)靠控系統(tǒng)伺隨服中斷期災(zāi)間，系統(tǒng)旋每隔4ms定時(shí)地從MB872辮0中的實(shí)粉際位置刷計(jì)數(shù)器船中采集濫實(shí)際位需置增量ΔPf（在4ms內(nèi)所移動(dòng)變的實(shí)際位破移，按脈撿沖當(dāng)量換第算后所得東的數(shù)字量春），原實(shí)朱際位置為兔，則出新的實(shí)際落位置值為數(shù)控機(jī)爐床的伺縱服驅(qū)動(dòng)英系統(tǒng)同樣，插泰補(bǔ)周期每波8ms內(nèi)的位嶄置指令堤增量為ΔPC，位置指令西值為，則糧新的位置巴指令值為式中系博數(shù)1/封2是因父為8ms插補(bǔ)的進(jìn)猜給量是由挖兩次4ms的位置非控制中削斷來(lái)實(shí)篩現(xiàn)的。挑位置偏耽差Pe為其中憂為原距位置偏緊差，ΔPe為位置黑偏差增衣量。位宵置偏差準(zhǔn)增量ΔPe乘以位及置增益為及偏移積補(bǔ)償后怨得到速聰度指令賀值VC送MB8720口。數(shù)控機(jī)床發(fā)的伺服驅(qū)述動(dòng)系統(tǒng)2.閃位置控獄制的硬正件處理沒(méi)在MB8720中，數(shù)字給量的速度唉指令值經(jīng)PWM調(diào)制輸出遙再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得姜到速度驕控制電谷壓VCM夠D。同時(shí)，旋離轉(zhuǎn)變壓器拒或感應(yīng)同纖步器的感學(xué)應(yīng)電壓經(jīng)障位置檢測(cè)躁電路中的布鑒幅器、俯絕對(duì)值處樣理和方向袋辨別及F/V變換后印得到相歷應(yīng)的頻補(bǔ)率脈沖娛送MB8720靈。在MB872攤0中，該脈御沖一方面桌作為計(jì)數(shù)濁脈沖送入禿實(shí)際位置乞計(jì)數(shù)器，陵另一方面亡至sin婆、co的s信號(hào)發(fā)咽生器，碑使sin、療cos勵(lì)磁電壓硬的電氣設(shè)栗定角始終取跟隨感應(yīng)餅電壓中的逆相位角。MB8720輸出的sin、窮cos信號(hào)經(jīng)過(guò)爹位置檢測(cè)安電路中的內(nèi)濾波、放歸大后加到隨旋轉(zhuǎn)變壓拿器或感應(yīng)霉同步器中齊的正、余戀弦勵(lì)磁繞見(jiàn)組上。數(shù)控機(jī)捐床的伺教服驅(qū)動(dòng)坐系統(tǒng)5.2.乖3.2煌位置控制寄模板數(shù)控系統(tǒng)原采用位置悟控制模板蛋的方案很盼普遍，圖臥5-22撕為采用位群置控制模辰板的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)絡(luò)框圖。數(shù)控機(jī)床拖的伺服驅(qū)蟻動(dòng)系統(tǒng)位置控清制功能踐由軟件區(qū)和硬件醋兩部分粥共同實(shí)撐現(xiàn)。軟蔬件負(fù)責(zé)射計(jì)算位歷置跟隨雷誤差和邊進(jìn)給速病度指令侍的數(shù)值哪；硬件缸由位置犁控制輸膊出組件蠻和位置曉測(cè)量組層件組成塞。位置控制攜輸出組件慨的作用是喝將數(shù)控系汁統(tǒng)以數(shù)字物形式輸出衰的跟隨誤饅差轉(zhuǎn)換為奧伺服驅(qū)動(dòng)歷所需的速碌度電壓信婦號(hào)。位置尚輸出組件說(shuō)一般包括D/A轉(zhuǎn)換和放偷大兩個(gè)環(huán)套節(jié)。位置偵輸出組件魂中的D/A由緩沖異計(jì)數(shù)器敲、二進(jìn)美制計(jì)數(shù)酸器、數(shù)讀值檢出掀器、方牧向控制腫線路和廈比較放說(shuō)大器五件個(gè)部分淺組成，杠以脈寬米調(diào)制（PWM）的形式址輸出模妻擬電壓鴉。位置測(cè)量素組件的作序用是對(duì)位港置反饋信球號(hào)進(jìn)行整攪形、放大搞辨向，必怒要時(shí)進(jìn)行辮倍頻處理驕，輸出脈到?jīng)_至跟隨政誤差計(jì)數(shù)際器進(jìn)行位廚置比較。數(shù)控機(jī)效床的伺距服驅(qū)動(dòng)還系統(tǒng)西門(mén)子數(shù)澤控系統(tǒng)所駝?dòng)械奈恢每蹇刂颇０灏荩鏜S230、MS25仇0和MS300等都是拼一些典茅型產(chǎn)品熟。圖5意-23灘所示為SIN淺UME獎(jiǎng)RIK810數(shù)控系凍統(tǒng)位控枯模板（駐又稱(chēng)測(cè)岸量模塊鳥(niǎo)）接口撓示意圖霜。圖5-2皮3中，X141伺服輸吸出端的魄17、慢4端子篩，5、菌18端增子及2只5、1路2端子槽分別是楚第1軸姿、第2糖軸和第漂3軸（涌可定義奴為X軸、Y軸、Z軸或主昂軸）的舌速度控哥制電壓熟，該電控壓為直墨流模擬蝕電壓－貪10～掩＋10V；1街、14端子，2級(jí)1、8端圈子和9、盾22端子拐分別為第組1軸、第辱2軸和第弱3軸的伺怎服驅(qū)動(dòng)“魔使能”（Enab押le）信號(hào)。所娘謂“使能坊”就是伺同服驅(qū)動(dòng)條蒙件，如潤(rùn)俗滑、壓力認(rèn)、電磁制額動(dòng)釋放等紡條件是否璃滿足，該巷信號(hào)為直召流＋24V控制電壓茫輸出。數(shù)控機(jī)床淘的伺服驅(qū)奏動(dòng)系統(tǒng)在圖5-泊23中，摸增量式光舞電編碼器吳或光柵輸?shù)醭鲂盘?hào)仔和、和叉、床和府的定奔義及作用手可參見(jiàn)第舊三章第二笑節(jié)光電編補(bǔ)碼器尖和，咬和芬，和穿信號(hào)。位控模底塊通過(guò)故數(shù)控系振統(tǒng)總線愁與其他藏模塊進(jìn)應(yīng)行信息棒傳遞，久位置控脂制功能倆由軟件熔和硬件辟兩部分躺共同實(shí)悼現(xiàn)。軟婆件負(fù)責(zé)驢位置偏慎差的計(jì)鞠算以形漢成速度煎控制指針令，硬嫌件由位曲置控制逆輸出組薯件和位朽置測(cè)量鳴組件組芝成。在鐵位置控腐制輸出成組件中往，速度縱控制指振令通過(guò)PWM調(diào)制和柳濾波放嚷大，由庸伺服輸舌出口X141輸出速僅度控制線電壓