交流进给伺服驱动系统的控制原理与方法教程.ppt

数 控 技 术;4.1 概述 4.2 位置检测装置 4.3 进给电机及驱动 4.4 进给伺服系统的控制原理和方法;（略）;4.4 进给伺服系统的控制原理和方法;1. 交流伺服电机的矢量控制原理; 直流调速度中：与电磁转矩Tm 相关的励磁磁通Фm 和电枢电流Ia是两个互相独立的变量。励磁磁通Фm仅正比于励磁电流If，而与Ia无关，分别控制励磁电流If和电枢电流Ia，即可方便地实现转矩Tm与转速n的线性控制。 ;交流电机 交流电机电磁转矩公式;1)矢量控制的基本思想： 将三相交流电机输入的电流等效变换为类似直流电机彼此独立的励磁电流和力矩电流，建立起与之等效的直流电机数学模型，通过对这两个电流量的反馈控制实现对电机电磁转矩和速度的控制。然后，再通过相反的变换，将被控制的等效直流电机电流还原为三相交流电机电流，那么就可以采用类似直流电机的调速方法对三相交流电机进行调速了。;（1）三相/二相变换 将三相静止绕组A、B、C的交流变换为两相静止绕组α、β的交流。从而实现三相交流电机变换为等效的二相交流电机以及与其相反的变换。 ;方法： 根据三相交流 {iA、iB、iC}所产生的旋转磁动势Fm与两相交流 {iα、iβ}所产生的旋转磁动势Fm 等效。; 建立两相交流{iα、iβ} 转换为三相交流 {iA、iB、iC}的电流变换矩阵：;（2）矢量旋转变换 将静止坐标系α-β上的两相交流 {iα、iβ}变换为旋转坐标系d-q上的两相直流 {id、iq}。;4.4 进给伺服系统的控制原理和方法;建立静止坐标系α-β上两相交流 {iα、iβ}转换为旋转坐标系d-q上两相直流 {id、iq}的电流变换矩阵：;2 交流伺服电机的矢量控制系统;采用Id=0控制策略的三相永磁同步伺服控制系统：;（1）位置控制环。位置控制环使实际位置保持和给定令位置一致，它由位置调节器、位置反馈和位置前馈控制器构成。;3. 进给伺服系统的全数字控制系统;1)全数字式伺服系统的构成与特点;特点;2)全数字交流伺服驱动器实例;（1）HSV-160全数字式交流伺服驱动器硬件控制平台; 控制简单、灵活； 状态显示齐全； 宽调速比。最高转速可达3000转/分，最低转速可低至0.5转/分；调速比为1：6000； 结构紧凑、体积小??、易于安装和拆卸； 支持上位机DC5V与DC24V两种电平的脉冲指令与反馈接口。; 位置控制方式（脉冲量接口）：接收三种形式的脉冲指令（正交脉冲；脉冲+方向；正、负脉冲）。 速度控制方式（模拟量接口）：接收幅值不超过10V的模拟量。 转矩控制方式（模拟量接口）：接收幅值不超过10V 的模拟量。 JOG控制方式：通过按键（无须外部指令）操作使驱动单元驱动电机运动。 内部速度控制方式：在内部速度控制的方式下，可根据伺服驱动单元内部设定的速度运行。;课后思考;结束