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反饋控制的應(yīng)用示例

日期：2010年09月26　來源：沈陽機(jī)床（集團(tuán)）　關(guān)鍵字：數(shù)控車床
    伺服電動機(jī)是反饋控制中使用的有代表性的設(shè)備，具有控制轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)量的功能。
伺服電動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)：
    如圖10 25所示，由伺服電動機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、控制電路、驅(qū)動電路和傳感器電路等構(gòu)成。
    伺服電動機(jī)包括直流和交流伺服電動機(jī)。數(shù)控車床直流伺服電動機(jī)的控制性能較好，可用于OA機(jī)器等要求小輸出功率的場合。數(shù)控車床而由于交流伺服電動機(jī)很容易獲得大輸出功率，故可應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床或工業(yè)用機(jī)器人等大中型的機(jī)械設(shè)備中。
    轉(zhuǎn)速傳癌謦安裝在電機(jī)軸上的、檢測轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)量等的裝置。有光電式和電磁式兩種轉(zhuǎn)速傳感器，而多數(shù)情況下采用前者。數(shù)控車床來自傳感器的信號經(jīng)傳感器電路放大、調(diào)整后通過信號電路轉(zhuǎn)換戚控制信號，井輸入到控制電路。
    控制電路為了使控制量接近目標(biāo)值，控制電路將設(shè)定的目標(biāo)數(shù)據(jù)和從轉(zhuǎn)速傳感器測得的數(shù)據(jù)（反饋信號）進(jìn)行比較，并將必需的驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出給驅(qū)動電路。
驅(qū)動電路根據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，輸出驅(qū)動電流。
◆轉(zhuǎn)速傳瘟器：
    伺服電動機(jī)中使用的轉(zhuǎn)速傳感器有光電式和電磁式兩種。
    光電式轉(zhuǎn)速傳盛囂（光電編碼器）如圖10 26所示，光電式傳感器的原理為，當(dāng)發(fā)光元件的光通過圊盤圓周E的槽輸入給接受光的元件時(shí)變成光信號，通過傳感器電路和信號電路形成電信號并輸入給控制裝置。數(shù)控車床光通過槽時(shí)的電信號為高(H)信號，光被遮蔽時(shí)的電信號為低(L)信號，圓盤一旋轉(zhuǎn)即轉(zhuǎn)換成脈沖信號，且脈沖數(shù)的多少即為轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。
    電磁式轉(zhuǎn)速傳毫囂包括使用電磁鐵及磁性傳感器的方法和使用發(fā)電機(jī)原理等構(gòu)成的傳感器。
    •電磁式轉(zhuǎn)速傳感器：如圖10 27所示，在轉(zhuǎn)軸的圓周上空替嵌裝N、s極電磁鐵，用磁性傳感器檢測極性。數(shù)控車床旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁性傳感器的信號形成脈沖信號'從而可以檢測轉(zhuǎn)速。
•測速發(fā)電機(jī)傳感器：因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的電壓與轉(zhuǎn)速成正比，所以，通過測定電壓就能檢測轉(zhuǎn)速。數(shù)控車床將發(fā)電機(jī)的電信號通過傳感器電路和信號電路形成轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的測量。
◆伺服電動機(jī)的控制：
      伺服電動機(jī)的控制包括轉(zhuǎn)速控制和轉(zhuǎn)量控制。一般地，直流伺服電動機(jī)通過改變電壓來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制，而交流伺服電動機(jī)則是通過改變交流頻率和電壓等來實(shí)現(xiàn)的。但是，由于計(jì)算機(jī)控制中使用的是數(shù)字信號，因此需要使用能夠?qū)㈦妷恨D(zhuǎn)換成脈沖信號的幅值和頻率，或者將交流頻率轉(zhuǎn)換成脈沖信號頻率的控制方法。數(shù)控車床用于控制的伺服電動機(jī)在構(gòu)造上進(jìn)行了改良，以使其容易進(jìn)行脈沖控制，直瀛伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)的區(qū)別已經(jīng)越來越小。關(guān)于轉(zhuǎn)量控制，同樣也是基于脈沖控制進(jìn)行的。

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