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鑒相式伺服系統(tǒng)又稱相位伺服系統(tǒng),是數(shù)控沖床中使用較多的一種閉環(huán)伺服系統(tǒng)。它具有工作可靠、抗干擾性強(qiáng)、精度高等優(yōu)點(diǎn),但由于增加了位置檢測(cè)、反饋、比較等元件,與步進(jìn)式伺服系統(tǒng)相比,它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,調(diào)試也比較困難。
一、鑒相式伺服系統(tǒng)組成
鑒相式伺服系統(tǒng)主要由六個(gè)部分組成2基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、脈沖調(diào)相器、測(cè)量元件及信號(hào)處理線路、鑒相器、驅(qū)動(dòng)線路和執(zhí)行元件。下面簡(jiǎn)要介紹各部分的作用:
1、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器
基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生稽的作用是輸出一列具有一定頻率的脈沖信號(hào),為伺服系統(tǒng)提供一個(gè)相位比較基準(zhǔn)。
2、脈沖調(diào)相幫
脈沖調(diào)相鋸也稱數(shù)字相位變換裝1墅,它的作用是將來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)裝置的進(jìn)給脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相位變化信號(hào),該相位變化可用正弦信號(hào)表示,也可用方波信號(hào)表示。若數(shù)控裝置沒(méi)有進(jìn)給脈沖輸出,脈沖調(diào)相器的輸出與基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的基準(zhǔn)信號(hào)同相位,即兩者沒(méi)有相位差。若數(shù)控裝置有進(jìn)給脈沖輸出,數(shù)控裝置每輸出一個(gè)正向或反向進(jìn)給脈沖,脈沖調(diào)相稽的輸出將超前或滯后基準(zhǔn)信號(hào)一個(gè)相應(yīng)的相位角度。
3、測(cè)量元件及信號(hào)處理線路
測(cè)量元件及信號(hào)處理線路的作用是將工作臺(tái)的位移量檢測(cè)出來(lái),并表達(dá)成與基準(zhǔn)信號(hào)之間的相位差。例如,當(dāng)采用旋轉(zhuǎn)變壓器作為測(cè)量元件時(shí),以基準(zhǔn)信號(hào)作為定子繞組的勵(lì)磁信號(hào),以鑒相方式工作的旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出正是與基準(zhǔn)倍號(hào)成一相位差的正弦倍號(hào)。設(shè)該相位差為8,θ的大小與工作臺(tái)的位移量的大小相對(duì)應(yīng)。
4、鑒相器
鑒相稽的作用是將控制倍號(hào)與反饋倍號(hào)進(jìn)行相位比較,輸出與相位差成比例的電壓信號(hào)。由系統(tǒng)框圖中可見(jiàn),鑒相器的輸入信號(hào)有兩路:一路是來(lái)自脈沖調(diào)相榕的指令進(jìn)給信號(hào),數(shù)控制信號(hào)另一路是來(lái)自測(cè)量元件及信號(hào)處理線路的反饋倩號(hào),該反饋信號(hào)代表了工作臺(tái)的實(shí)際位移量。這兩路信號(hào)都是用它們與基準(zhǔn)倩號(hào)之間的相位差來(lái)表示,且頻率、周期相同。當(dāng)工作臺(tái)實(shí)際移動(dòng)的距離小于進(jìn)給脈沖要求的距離時(shí),這兩個(gè)倩號(hào)之間便存在一個(gè)相位盞,該相位差經(jīng)鑒相器鑒別后,輸出為一定比例的電壓信號(hào),控制工作臺(tái)移動(dòng)以減少工作臺(tái)實(shí)際位移與要求位移之間的差值。
5、直流放大器
直流放大器的作用是將鑒相器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行功率、電壓放大。鑒相器的輸出信號(hào)一般比較徽弱,不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件,必須進(jìn)行倍號(hào)放大。當(dāng)執(zhí)行元件為寬調(diào)速直流電機(jī)時(shí),除用直流放大器進(jìn)行電壓放大外,還儒要用可控硅驅(qū)動(dòng)線路驅(qū)動(dòng),直流放大器為可控硅提供控制電E信號(hào)。當(dāng)執(zhí)行元件為液動(dòng)機(jī)時(shí),直流放大器就要為電液伺服閥線圈提供一定大小的控制電流信號(hào)。
6、執(zhí)行元件
執(zhí)行元件的作用是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)和機(jī)械位移的轉(zhuǎn)換。執(zhí)行元件不同,驅(qū)動(dòng)線路也不同。
執(zhí)行元件將驅(qū)動(dòng)線路輸出的代表工作臺(tái)指令進(jìn)給量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的實(shí)際進(jìn)給直接帶動(dòng)工作臺(tái)移。
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