自動(dòng)控制理論在數(shù)控機(jī)床維修中
發(fā)布者：銳峰五金機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2016/10/22 15:43:11
數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是由位置控制系統(tǒng)和速度控制系統(tǒng)組成，也就是由一階非周期環(huán)節(jié)和二階振蕩環(huán)節(jié)所組成。這是因?yàn)椋?/span>
①單純的一階非周期環(huán)節(jié)是不能工作的，由于靜態(tài)誤差太大，計(jì)算機(jī)的計(jì)算和控制再精確都無濟(jì)于事，單純的二階振蕩環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)控機(jī)床也不實(shí)用，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的最終控制是位置，一般由一階非周期環(huán)節(jié)及二階振蕩環(huán)節(jié)所組成才是可行的；
②有了二階振蕩環(huán)節(jié)的參與，使整個(gè)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間變小，靈敏度大為提高，系統(tǒng)易于控制，靜態(tài)誤差可以調(diào)節(jié)得比較小，既不使機(jī)床振蕩發(fā)散，也不使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作滯后，以至于達(dá)不到精確的位置精度；在目前的數(shù)控系統(tǒng)中，二階振蕩環(huán)節(jié)大都由軟件實(shí)現(xiàn)，這就給維修調(diào)試帶來很多方便。
2影響伺服系統(tǒng)性能的指標(biāo)
目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量都能達(dá)到0．001ｍｍ以上，控制精度高，對(duì)于多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床要求各軸之間有良好的動(dòng)態(tài)配合，否則不僅影響加工效率、加工精度和表面粗糙度，甚至一軸動(dòng)作過慢，耽誤了時(shí)序所規(guī)定的時(shí)間，機(jī)床會(huì)停止工作。同其他控制系統(tǒng)一樣，衡量數(shù)字伺服控制系統(tǒng)性能的好壞有3個(gè)主要指標(biāo)：動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間ｔｓ、超調(diào)量δ和靜態(tài)誤差Δ。（1）動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間ｔｓ是指階躍響應(yīng)達(dá)到并保持在終值的5％誤差帶內(nèi)所需要的最短時(shí)間。由于數(shù)控系統(tǒng)都是總線控制，即數(shù)據(jù)、地址、控制總線分時(shí)且共用的，按預(yù)先編制好的程序進(jìn)行工作，零件有多少個(gè)程序段，系統(tǒng)就有多少個(gè)動(dòng)作，也就會(huì)有多少個(gè)過渡時(shí)間，也就是說上一個(gè)動(dòng)作未完成，下一個(gè)動(dòng)作就不能進(jìn)行，所以過渡時(shí)間也不能太長，否則影響加工速度。
（2）超調(diào)量δ是指系統(tǒng)輸出響應(yīng)達(dá)到最大值時(shí)，其超出穩(wěn)態(tài)值部分與穩(wěn)態(tài)值的比值。超調(diào)量太大會(huì)使機(jī)床在給定點(diǎn)附近來回?cái)[動(dòng)，此時(shí)編碼器檢測不到目標(biāo)位置，使機(jī)床產(chǎn)生報(bào)警停機(jī)，從而使下一個(gè)動(dòng)作不能執(zhí)行。
（3）靜態(tài)偏差Δ是指在控制系統(tǒng)的作用下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在接近目標(biāo)位置時(shí)，靜態(tài)位置偏移給定值的大小。該偏差值過大，也會(huì)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能到達(dá)正確的位置而報(bào)警停機(jī)。
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①單純的一階非周期環(huán)節(jié)是不能工作的，由于靜態(tài)誤差太大，計(jì)算機(jī)的計(jì)算和控制再精確都無濟(jì)于事，單純的二階振蕩環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)控機(jī)床也不實(shí)用，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的最終控制是位置，一般由一階非周期環(huán)節(jié)及二階振蕩環(huán)節(jié)所組成才是可行的；
②有了二階振蕩環(huán)節(jié)的參與，使整個(gè)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間變小，靈敏度大為提高，系統(tǒng)易于控制，靜態(tài)誤差可以調(diào)節(jié)得比較小，既不使機(jī)床振蕩發(fā)散，也不使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作滯后，以至于達(dá)不到精確的位置精度；在目前的數(shù)控系統(tǒng)中，二階振蕩環(huán)節(jié)大都由軟件實(shí)現(xiàn)，這就給維修調(diào)試帶來很多方便。
2影響伺服系統(tǒng)性能的指標(biāo)
目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量都能達(dá)到0．001ｍｍ以上，控制精度高，對(duì)于多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床要求各軸之間有良好的動(dòng)態(tài)配合，否則不僅影響加工效率、加工精度和表面粗糙度，甚至一軸動(dòng)作過慢，耽誤了時(shí)序所規(guī)定的時(shí)間，機(jī)床會(huì)停止工作。同其他控制系統(tǒng)一樣，衡量數(shù)字伺服控制系統(tǒng)性能的好壞有3個(gè)主要指標(biāo)：動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間ｔｓ、超調(diào)量δ和靜態(tài)誤差Δ。（1）動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間ｔｓ是指階躍響應(yīng)達(dá)到并保持在終值的5％誤差帶內(nèi)所需要的最短時(shí)間。由于數(shù)控系統(tǒng)都是總線控制，即數(shù)據(jù)、地址、控制總線分時(shí)且共用的，按預(yù)先編制好的程序進(jìn)行工作，零件有多少個(gè)程序段，系統(tǒng)就有多少個(gè)動(dòng)作，也就會(huì)有多少個(gè)過渡時(shí)間，也就是說上一個(gè)動(dòng)作未完成，下一個(gè)動(dòng)作就不能進(jìn)行，所以過渡時(shí)間也不能太長，否則影響加工速度。
（2）超調(diào)量δ是指系統(tǒng)輸出響應(yīng)達(dá)到最大值時(shí)，其超出穩(wěn)態(tài)值部分與穩(wěn)態(tài)值的比值。超調(diào)量太大會(huì)使機(jī)床在給定點(diǎn)附近來回?cái)[動(dòng)，此時(shí)編碼器檢測不到目標(biāo)位置，使機(jī)床產(chǎn)生報(bào)警停機(jī)，從而使下一個(gè)動(dòng)作不能執(zhí)行。
（3）靜態(tài)偏差Δ是指在控制系統(tǒng)的作用下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在接近目標(biāo)位置時(shí)，靜態(tài)位置偏移給定值的大小。該偏差值過大，也會(huì)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能到達(dá)正確的位置而報(bào)警停機(jī)。
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