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開環進給伺服系統(進給伺服系統參數的匹配)

發布時間:2021-03-10 12:00
2575次

整個進給伺服系統由電氣和機械鏈接組成,并且配置鏈接的特性參數對配置系統的特性有較大的影響。理論上,可以根據系統要求和數學模型確定參數,但是由于進給伺服系統的工作條件復雜多變,尤其是機械系統的阻尼,剛度,慣性等參數,完美的計算方法是沒有。因此,除了設計和調試所需的理論計算之外,還必須補充實驗分析和推理方法,這是當前使用現有系統參數和經驗數據創建新設計時常用的方法。以下是對系統性能和確定方法的一些重要參數的定性分析和介紹。

1.阻尼

CNC進給伺服系統的阻尼主要與伺服驅動單元的電感和電阻,電機的機械零件,機械傳動機構的摩擦阻尼和粘性阻尼有關。系統功能:大阻尼意味著系統具有較高的伺服剛度,強大的抗干擾能力和較高的穩定性。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,使用滾動導軌和靜液壓導軌可以減少機械系統中的阻尼。這是提高定位精度的有效方法,但是系統的穩定性裕度會相對降低,因此某些供應系統配備了可調阻尼阻尼器或使用軟件方法來更改結構參數。系統衰減。確保系統具有高精度,同時保持穩定的性能。

2.慣性

執行器的慣性越小越好。慣性越大,時間常數越大,系統的靈敏度越差,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轉換為執行器電機軸的慣量越小②選擇慣量大的電機作為驅動源。

3.剛度和固有頻率

剛度是指系統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

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

系統的固有頻率由兩個主要參數確定:剛度和慣性。因此,在設計進給伺服系統時,需要注意各個環節的固有頻率。一般要求:

074228li4yjy0ckkclci47.gif機械傳動機構的固有頻率必須比伺服驅動系統的固有頻率高2-3倍。

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

074228li4yjy0ckkclci47.gif每個鏈路的固有頻率應避開系統的工作頻率范圍,以避免在工作頻率下產生諧振。

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