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相位比較法

日期：2011年02月28　來(lái)源：沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)　關(guān)鍵字：車(chē)床
  (1)相位比較器組成相位比較法實(shí)質(zhì)是脈沖相位的比較，而不是脈沖數(shù)量上的比較。車(chē)床相位比較的位置檢測(cè)裝置可采用旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器或磁柵，使這些裝置工作在相位工作方式。車(chē)床感應(yīng)同步器相位比較控制原理框圖如圖104所示。
  (2)工作原理基準(zhǔn)脈沖發(fā)生器通過(guò)脈沖一相位變換器分頻，產(chǎn)生基準(zhǔn)相位脈沖Poo，該脈沖經(jīng)過(guò)勵(lì)磁電路，形成與基準(zhǔn)相位脈沖P。同頻率的正、余弦勵(lì)磁電壓，加在感應(yīng)同步器的正、余弦勵(lì)磁繞組上。根據(jù)感應(yīng)同步器的工作原理，當(dāng)其工作在相位方式時(shí)，感應(yīng)電壓
    Ud:kU.sin(“-0)
式中o =2rrX／T。
  感應(yīng)電壓Ud的相位口隨著工作臺(tái)的移動(dòng)而發(fā)生變化，相對(duì)于基準(zhǔn)相位脈沖P~,有超前或滯后。感應(yīng)電壓u經(jīng)放大、整形、濾波產(chǎn)生實(shí)際相位脈沖P。。進(jìn)給指令脈沖P。經(jīng)過(guò)脈沖一相位變換器的加減，再通過(guò)分頻產(chǎn)生超前或滯后于P。車(chē)床的措令相位脈沖尸“a由于指令相位脈沖P。．的相位日。和實(shí)際相位脈沖P，的相位吼均以基準(zhǔn)相位脈沖Pn的相位oo為基準(zhǔn)，因此， o。和日，通過(guò)相位比較器即鑒相器可獲得信號(hào)。鑒相器的輸出信號(hào)經(jīng)低通濾波，變換成為平滑的電壓信號(hào)，作為速度控制信號(hào)，同時(shí)，鑒相器還必須對(duì)超前或滯后作出判別，使得控制信號(hào)U.在正向指令時(shí)為正，反向指令時(shí)為負(fù)。
    下面以P。.=2為例進(jìn)行相位比較，設(shè)工作臺(tái)的初始狀態(tài)靜止。
    初始無(wú)進(jìn)給指令，即P。+=o時(shí)，工作臺(tái)靜止，指令脈沖相位日。與基準(zhǔn)脈沖相位如同相位，同時(shí)速度控制信號(hào)為零，伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，工作臺(tái)仍靜止，如圖l-35a所示。車(chē)床當(dāng)有正向進(jìn)給指令，即P.+：2時(shí)，在指令獲得瞬間，工作臺(tái)仍靜止，如圖l-35b所示，此時(shí)指令脈沖相位口。超前基準(zhǔn)脈沖相位o，但實(shí)際脈沖相位p，保持不變，經(jīng)鑒相器比較得A口）o，速度控制信號(hào)大干零，伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)正向移動(dòng)。隨著工作臺(tái)正向移動(dòng)，有反饋信號(hào)產(chǎn)生，若P，+：1，此時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際脈沖相位p，超前基準(zhǔn)脈沖相位o，但日。車(chē)床仍超前鞏．速度控制信號(hào)仍然大于零，工作臺(tái)正向移動(dòng)，如圖l-35e所示。隨著工作臺(tái)的繼續(xù)正向移動(dòng)，實(shí)際脈沖相位日r超前基準(zhǔn)脈沖相位%的數(shù)值增加，反饋信號(hào)P，.=2時(shí)，吼：B，經(jīng)鑒相器比較得Ae:o，速度控制信號(hào)等于零，伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，車(chē)床工作臺(tái)停止在指令所要求的位置上。
    當(dāng)進(jìn)給為反向指令時(shí)，相位比較同正向進(jìn)給類(lèi)似。車(chē)床不同的是指令脈沖相位o相對(duì)于基準(zhǔn)脈沖相位島滯后，同時(shí)，實(shí)際脈沖相位d，對(duì)基準(zhǔn)脈沖相位oo也滯后，經(jīng)鑒相器比較后所得的速度控制信號(hào)為負(fù)，伺服電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)反向移動(dòng)到指令位置。
    至于一個(gè)脈沖相當(dāng)于多少相位增量，取決于脈沖，相位變換器中的分頻系數(shù)Ⅳ和脈沖當(dāng)量。如感應(yīng)同步器一個(gè)節(jié)距f =2mm（相當(dāng)于360。），分頻系數(shù)Ⅳ：2000，則脈沖當(dāng)量6：∥ N=(2/2000)mm／脈沖=O.OOimm∥脈沖，相位增量為∥f×360。：(0 001/2)×360。／脈沖：
0 18。／脈沖，即一個(gè)脈沖有0 18。的相位移。
  速度指令信號(hào)的生成：經(jīng)過(guò)位置比較器獲得的位置偏差均以脈沖的形式存在，該倚晉偏差經(jīng)一定的轉(zhuǎn)換后，形成速度指令信號(hào)。如果數(shù)控裝置具有模擬速度接口，一般輸出的速度控制信號(hào)為-10~ +10V的模擬電壓。該信號(hào)通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。速度控制信號(hào)的大小與伺服屯動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比；速度控制信號(hào)的正、負(fù)決定了伺服電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。車(chē)床從位置偏差到速度控制信號(hào)的形成過(guò)程。
    速度指令H 2位置偏差Pe×位置環(huán)增益K。。車(chē)床位置環(huán)增益疋決定了速度對(duì)位置偏差的響應(yīng)程度，它反映了伺服系統(tǒng)的靈敏度。

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