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典型数控伺服进给系统的机电耦合数学模型的建立与研究.pdf
总第193期 中文信息
2014年1期 C11ineseIIlfo衄ation 电力工程与设备
典型数控伺服进给系统的机电耦合数学模型的建立与研究
高月辉
(天津现代职业技术学院。天津300350)
摘要:数控伺服进给系统是一典型的机电一体化系统,多数研究人员对数控伺服进给系统的性能指标研究时,仅限制在机械系统或电气系统对整
个系统性能的影响,使数控伺服进给系统的稳定性,快速性,准确性没有重大突破.因此,要想大大提高数控伺服进给系统的稳、快、准这三项性能指标,
就必须研究机械系统和电气系统两者之间参数相互耦合的关系.本文以典型的数控伺服进给系统为分析研究对象,在分析数控伺服进给系统的机电耦合关
系的基础上,探索性地建立了数控伺服进给系统的机电耦合状态空间模型
关键词:数控伺服进给系统机电耦合数学模型
中图分类号:TM30 文献标识码:A 文章编号:1003—9082(2014)0卜0269一01
数控伺服进给系统集机械,电气,自动控制和计算机技术于一体,
是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,且机械参数和 ¨印∽小卜i‰[(等一·m+1](1,
电气参数之间存在着较强的机电耦合关系,这两种参数之问的相互耦 对式(1)取Laplace逆变换,得到
合对数控伺服进给系统的稳,快,准的性能指标影响很大,为了进一步 而(,)=儿(f)+(f)(2)
研究提高数控伺服进给系统的性能控制算法.因此,本文以典型数控 写成5阶微分方程形式,根据多输入多输出系统状态空间模型的
伺服进给系统为研究对象,建立了数控伺服进给系统的机电耦合数学 推导,可选取
模型,为数控伺服进给系统的输入输出的完全解耦控制和仿真分析奠 I而=y。一%‰
定了基础.
l而=葛一岛而
一、典型数控伺服进给系统机电耦合模型分析
{为=岛一62%
图1所示为数控伺服进给系统组成原理,它输入是接收运动控制
I■=毛一岛%
指令,输出是进给执行机构的位置角位移或直线位移。
【毛2‘一64% (3)
通过式(3)所示的状态变量,可将系统的5阶常微分方程写成状态
方程
而
z2
+
工3
■
Xj 一口5 一q 一口3 一吗 一口
(4)
写成状态空间模型的标准形式,即
j=丘x+肌1
伺服驱动装置
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