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開環(huán)進給伺服系統(tǒng)(進給伺服系統(tǒng)參數(shù)的匹配)

發(fā)布時間:2021-03-10 12:00
2575次

整個進給伺服系統(tǒng)由電氣和機械鏈接組成,并且配置鏈接的特性參數(shù)對配置系統(tǒng)的特性有較大的影響。理論上,可以根據(jù)系統(tǒng)要求和數(shù)學(xué)模型確定參數(shù),但是由于進給伺服系統(tǒng)的工作條件復(fù)雜多變,尤其是機械系統(tǒng)的阻尼,剛度,慣性等參數(shù),完美的計算方法是沒有。因此,除了設(shè)計和調(diào)試所需的理論計算之外,還必須補充實驗分析和推理方法,這是當(dāng)前使用現(xiàn)有系統(tǒng)參數(shù)和經(jīng)驗數(shù)據(jù)創(chuàng)建新設(shè)計時常用的方法。以下是對系統(tǒng)性能和確定方法的一些重要參數(shù)的定性分析和介紹。

1.阻尼

CNC進給伺服系統(tǒng)的阻尼主要與伺服驅(qū)動單元的電感和電阻,電機的機械零件,機械傳動機構(gòu)的摩擦阻尼和粘性阻尼有關(guān)。系統(tǒng)功能:大阻尼意味著系統(tǒng)具有較高的伺服剛度,強大的抗干擾能力和較高的穩(wěn)定性。但是,定位精度低,定位的分散度大。這兩個方面是矛盾的,因此需要在精度和避免干擾之間進行折衷。

例如,使用滾動導(dǎo)軌和靜液壓導(dǎo)軌可以減少機械系統(tǒng)中的阻尼。這是提高定位精度的有效方法,但是系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕度會相對降低,因此某些供應(yīng)系統(tǒng)配備了可調(diào)阻尼阻尼器或使用軟件方法來更改結(jié)構(gòu)參數(shù)。系統(tǒng)衰減。確保系統(tǒng)具有高精度,同時保持穩(wěn)定的性能。

2.慣性

執(zhí)行器的慣性越小越好。慣性越大,時間常數(shù)越大,系統(tǒng)的靈敏度越差,并且固有頻率(074228irbgelm7i02jgzrc.bmp)越低,引起共振的可能性就越大。但是,由于諸如剛度和強度之類的原因,慣性減小受到限制。一般要求(交流伺服電機):

074228hgygzy61h3h5bgy1.gif

其中:JL:傳動部件的慣性轉(zhuǎn)換為伺服電機的輸出軸Jm:電機的慣性。

有兩種方法可以滿足上述要求。 ①轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器電機軸的慣量越小②選擇慣量大的電機作為驅(qū)動源。

3.剛度和固有頻率

剛度是指系統(tǒng)在沒有命令輸入的情況下在外力作用下抵抗位移和變形的能力。即:K=F /δ

當(dāng)固有頻率ωn低時,系統(tǒng)的固有頻率降低(074228iww6skhl4fwl84kx.gif),這對閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有害,但不會影響開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)是由系統(tǒng)剛性不足引起的。系統(tǒng)中的死區(qū)是由運動引起的。這是因為清掃部件受到摩擦力和切削力的作用,從而將系統(tǒng)的某些位置命令轉(zhuǎn)換為:這是一種彈性變形,但運行的零件實際上沒有運動。因此,在設(shè)計饋送系統(tǒng)時,饋送系統(tǒng)中的所有鏈接(尤其是饋送傳輸鏈接)必須始終具有足夠的剛度。

系統(tǒng)的固有頻率由兩個主要參數(shù)確定:剛度和慣性。因此,在設(shè)計進給伺服系統(tǒng)時,需要注意各個環(huán)節(jié)的固有頻率。一般要求:

074228li4yjy0ckkclci47.gif機械傳動機構(gòu)的固有頻率必須比伺服驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率高2-3倍。

每個鏈路的固有頻率應(yīng)相互借鑒,以避免074228li4yjy0ckkclci47.gif振動耦合。

074228li4yjy0ckkclci47.gif每個鏈路的固有頻率應(yīng)避開系統(tǒng)的工作頻率范圍,以避免在工作頻率下產(chǎn)生諧振。

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