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如何实现伺服精确控制?

供稿:中国工控网 2016/4/18 16:11:39

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  • 关键词: 运动控制 伺服精确控制
  • 摘要:怎么样才能实现伺服精确控制:1)交流电有过零的问题,所以交流电流可以以半周为一个脉冲,进行相关控制;2)交流电机,有磁极、有相的问题,以极相组为单位换向,可以准确实现相带控制;3)直流电机,以线圈为单位换向,可以以线圈槽为单位控制直流电机;

怎么样才能实现伺服精确控制:

1)交流电有过零的问题,所以交流电流可以以半周为一个脉冲,进行相关控制;

2)交流电机,有磁极、有相的问题,以极相组为单位换向,可以准确实现相带控制;

3)直流电机,以线圈为单位换向,可以以线圈槽为单位控制直流电机;

以上这些因素,就是我们对电机进行伺服控制的基本依据;大家都知道,为了实现伺服控制的需要,人们早就发明了步进电机、脉冲电机;实现伺服控制的核心技术就是能让电机步进,没有步进的电机不能实现伺服控制;

 

步进的伺服控制原理:

1)例如直流电机,以槽数为单位的一个脉冲电流,会使电机转子转过一个角度,这个角度=360/槽数;

2)例如交流电机,以极相组为单位一个脉冲电流,会使电机转子转过一个角度,这个角度=360/(极数2P×相数m);

3)虽然我们不能实现“一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……”,但是我们可以实现让直流电机一个电流脉冲时准确转过1/16周(槽数为16时);

4)虽然我们不能实现“一个指令脉冲时准确转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周……”,但是我们可以实现让交流电机一个电流脉冲时准确转过1/12周(极数为4、相数为3时);

5)当然步进脉冲电机,我们一个电流脉冲时可以准确转过1/36周等或更高;

6)这样,我们要实现工件的高精度平移控制怎么办?

7)我们大家都知道,仪表手动调节旋钮有粗调、和细调旋钮;

8)我们还知道精确测量工具千分尺;

9)这样我们就知道了用一个交流脉冲能准确转过1/12周的交流电机实现精确控制工件平移的方法:

①在电机与丝杠之间通过一个减速机传动,将电机转数提高,从而实现一个电流脉冲使丝杠转过1/10周、1/100周、1/1000周、1/10000周的准确控制;

②例如,一个4极3相交流电机,按照三相交流电的相序,每通入12个交流半周脉冲,转一周;

③电机与丝杠之间的减速比是500,就是说每通入12×500个交流半周脉冲电机转500周时,丝杠转一周;

④丝杠转一周,工件平移一个螺距6mm;

⑤这样我们实现一个交流电脉冲使丝杠转过12×500=1/6000周,工件平移1螺距/6000=6mm/6000=0.001mm的精确控制;

⑥我们的的确确实现了一个电流脉冲,工件精确平移了0.001mm;

10)再举一个大家天天看到的精确控制,看着时钟的秒针,请计算秒针每转过一秒360/60=6度,分针转过多少度?时针转过多少度?

11)计算秒针每转过一秒360/60=6度,分针转过1/10度,时针转过1/120度;

12)为了实现1秒的准确控制,人们用机械弹簧摆、重力摆、电子晶振等手段;

 


审核编辑(王雪)
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