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开环进给伺服系统(进给伺服系统参数的匹配)

发布时间:2021-03-10 12:00
2575次

整个进给伺服系统由电气和机械链接组成,并且配置链接的特性参数对配置系统的特性有较大的影响。理论上,可以根据系统要求和数学模型确定参数,但是由于进给伺服系统的工作条件复杂多变,尤其是机械系统的阻尼,刚度,惯性等参数,完美的计算方法是没有。因此,除了设计和调试所需的理论计算之外,还必须补充实验分析和推理方法,这是当前使用现有系统参数和经验数据创建新设计时常用的方法。以下是对系统性能和确定方法的一些重要参数的定性分析和介绍。

1.阻尼

CNC进给伺服系统的阻尼主要与伺服驱动单元的电感和电阻,电机的机械零件,机械传动机构的摩擦阻尼和粘性阻尼有关。系统功能:大阻尼意味着系统具有较高的伺服刚度,强大的抗干扰能力和较高的稳定性。但是,定位精度低,定位的分散度大。这两个方面是矛盾的,因此需要在精度和避免干扰之间进行折衷。

例如,使用滚动导轨和静液压导轨可以减少机械系统中的阻尼。这是提高定位精度的有效方法,但是系统的稳定性裕度会相对降低,因此某些供应系统配备了可调阻尼阻尼器或使用软件方法来更改结构参数。系统衰减。确保系统具有高精度,同时保持稳定的性能。

2.惯性

执行器的惯性越小越好。惯性越大,时间常数越大,系统的灵敏度越差,并且固有频率(074228irbgelm7i02jgzrc.bmp)越低,引起共振的可能性就越大。但是,由于诸如刚度和强度之类的原因,惯性减小受到限制。一般要求(交流伺服电机):

074228hgygzy61h3h5bgy1.gif

其中:JL:传动部件的惯性转换为伺服电机的输出轴Jm:电机的惯性。

有两种方法可以满足上述要求。 ①转换为执行器电机轴的惯量越小②选择惯量大的电机作为驱动源。

3.刚度和固有频率

刚度是指系统在没有命令输入的情况下在外力作用下抵抗位移和变形的能力。即:K=F /δ

当固有频率ωn低时,系统的固有频率降低(074228iww6skhl4fwl84kx.gif),这对闭环系统的稳定性有害,但不会影响开环系统的稳定性。该系统是由系统刚性不足引起的。系统中的死区是由运动引起的。这是因为清扫部件受到摩擦力和切削力的作用,从而将系统的某些位置命令转换为:这是一种弹性变形,但运行的零件实际上没有运动。因此,在设计馈送系统时,馈送系统中的所有链接(尤其是馈送传输链接)必须始终具有足够的刚度。

系统的固有频率由两个主要参数确定:刚度和惯性。因此,在设计进给伺服系统时,需要注意各个环节的固有频率。一般要求:

074228li4yjy0ckkclci47.gif机械传动机构的固有频率必须比伺服驱动系统的固有频率高2-3倍。

每个链路的固有频率应相互借鉴,以避免074228li4yjy0ckkclci47.gif振动耦合。

074228li4yjy0ckkclci47.gif每个链路的固有频率应避开系统的工作频率范围,以避免在工作频率下产生谐振。

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