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相位比較法

日期：2011年02月28　來源：沈陽機床集團　關(guān)鍵字：車床
  (1)相位比較器組成相位比較法實質(zhì)是脈沖相位的比較，而不是脈沖數(shù)量上的比較。車床相位比較的位置檢測裝置可采用旋轉(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)工作原理基準脈沖發(fā)生器通過脈沖一相位變換器分頻，產(chǎn)生基準相位脈沖Poo，該脈沖經(jīng)過勵磁電路，形成與基準相位脈沖P。同頻率的正、余弦勵磁電壓，加在感應(yīng)同步器的正、余弦勵磁繞組上。根據(jù)感應(yīng)同步器的工作原理，當其工作在相位方式時，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的移動而發(fā)生變化，相對于基準相位脈沖P~,有超前或滯后。感應(yīng)電壓u經(jīng)放大、整形、濾波產(chǎn)生實際相位脈沖P。。進給指令脈沖P。經(jīng)過脈沖一相位變換器的加減，再通過分頻產(chǎn)生超前或滯后于P。車床的措令相位脈沖尸“a由于指令相位脈沖P。．的相位日。和實際相位脈沖P，的相位吼均以基準相位脈沖Pn的相位oo為基準，因此， o。和日，通過相位比較器即鑒相器可獲得信號。鑒相器的輸出信號經(jīng)低通濾波，變換成為平滑的電壓信號，作為速度控制信號，同時，鑒相器還必須對超前或滯后作出判別，使得控制信號U.在正向指令時為正，反向指令時為負。
    下面以P。.=2為例進行相位比較，設(shè)工作臺的初始狀態(tài)靜止。
    初始無進給指令，即P。+=o時，工作臺靜止，指令脈沖相位日。與基準脈沖相位如同相位，同時速度控制信號為零，伺服電動機不轉(zhuǎn)，工作臺仍靜止，如圖l-35a所示。車床當有正向進給指令，即P.+：2時，在指令獲得瞬間，工作臺仍靜止，如圖l-35b所示，此時指令脈沖相位口。超前基準脈沖相位o，但實際脈沖相位p，保持不變，經(jīng)鑒相器比較得A口）o，速度控制信號大干零，伺服電動機正轉(zhuǎn)，工作臺正向移動。隨著工作臺正向移動，有反饋信號產(chǎn)生，若P，+：1，此時產(chǎn)生的實際脈沖相位p，超前基準脈沖相位o，但日。車床仍超前鞏．速度控制信號仍然大于零，工作臺正向移動，如圖l-35e所示。隨著工作臺的繼續(xù)正向移動，實際脈沖相位日r超前基準脈沖相位%的數(shù)值增加，反饋信號P，.=2時，吼：B，經(jīng)鑒相器比較得Ae:o，速度控制信號等于零，伺服電動機停轉(zhuǎn)，車床工作臺停止在指令所要求的位置上。
    當進給為反向指令時，相位比較同正向進給類似。車床不同的是指令脈沖相位o相對于基準脈沖相位島滯后，同時，實際脈沖相位d，對基準脈沖相位oo也滯后，經(jīng)鑒相器比較后所得的速度控制信號為負，伺服電動機反向轉(zhuǎn)動，工作臺反向移動到指令位置。
    至于一個脈沖相當于多少相位增量，取決于脈沖，相位變換器中的分頻系數(shù)Ⅳ和脈沖當量。如感應(yīng)同步器一個節(jié)距f =2mm（相當于360。），分頻系數(shù)Ⅳ：2000，則脈沖當量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，即一個脈沖有0 18。的相位移。
  速度指令信號的生成：經(jīng)過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。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為-10~ +10V的模擬電壓。該信號通過伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動伺服電動機旋轉(zhuǎn)。速度控制信號的大小與伺服屯動機的轉(zhuǎn)速成正比；速度控制信號的正、負決定了伺服電動機的正、反轉(zhuǎn)。車床從位置偏差到速度控制信號的形成過程。
    速度指令H 2位置偏差Pe×位置環(huán)增益K。。車床位置環(huán)增益疋決定了速度對位置偏差的響應(yīng)程度，它反映了伺服系統(tǒng)的靈敏度。

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