伺服驱动器模拟量速度指令自动调零方法及其实现.pdfVIP

伺服驱动器模拟量速度指令自动调零方法及其实现 口 陈 忠 上海 开通数控有限公司 上海 200233 摘 要：介绍了一种简便、实用、高可靠性的模拟量速度指令 自动调零方法，通过在伺服驱动器控制软件的基础上， 利 用系统硬 件和软件控制算法来 实现伺服 驱动 器模拟量速度指令的 自动调零 。 关键词 ：伺服驱动器 模拟量速度指令 自动调零 中图分类号TH123；TP217 文献标识码：B 文章编号：1000—4998f2012)06—0041—02 1 概述 数控 系统 是数 控机 床工 作 的大脑 ．交 流 伺 服驱 动 器作 为 驱动部 件 ，交流伺 服 电机作 为 执行 机 构 ，伺 服 电 机带 有 位置检 测 的光 电脉 冲编码 器 ，将 位置 检测 的光 电编码 器 的脉冲数 直接 反馈 给数 控 系统 。 由于 目前 国 内 大 多 数 位 置 全 闭 环 数 控 系 统 输 出 的 速 度 指 令 ，是 以 模 拟量 形式输 出给伺 服驱 动器 ：而模 拟 量速 度 指令 由 于受 环 境 、温 度 、湿度 、电磁 场空 间等 多 因素 影 响 ，其 零 点 位置 会发 生偏 移 ，对 整个 位置 数 控 系统 的控 制精 度 造 成 较 大 影 响 。 本 文介绍 一 种简便 、实 用 、高可 靠性 的模 拟 量速 度 指令 自动调零 方 法 ，以提 高整个 位 置数 控 系统 的控 制 精 度 ，适应 位置 全 闭环数 控系统 对 模拟 量速 度 指令 零 点 位置 偏移 的快 速 、准 确 、自动校 正 的要求 。 在 目前 国 内 大 多 数 的 位 置 全 闭 环 数 控 系 统 中 ．位 置 环 是 建 立 在 数 控 系 统 上 ，而 速 度 环 是 建 立 在 伺 服 驱 动 系统 上 的 ；即 由数 控系 统根 据系 统位 置偏 差 进行 位 置 比例 调节 ，输 出模拟 量 速度指 令 给伺 服驱 动 器 ，再 由 伺 服 驱 动器 控 制伺 服 电机 按照 指 定 的 速度 指 令 运行 。 其 系统 控制 框 图如 图 1所 示 。 一 般数 控系 统输 出 的模 拟 量速 度指 令 的输 出范 围 q~E-lO～+IOV之间 ，即一10V对应 系 统 的最小 速 度指 令 ． +1OV 对 应 系 统 的 最 大 速 度 指 令 ．OV 对 应 模 拟 量 速 度 指 令 的 零 点 位 置 。 由 于 每 一 个 位 置 全 闭 环 数 控 系 统 的 最 大 和 最 小 速 度 指 令 是 不 一 样 的 ，这 就 需 要 在 数 控 系 ▲图 1 系统控制框图 收稿日期：2o12年5月 机械制造50卷 第$74期 统 和伺服 驱动 器 中都有 一个 速度 指令 增 益参 数来 设 置 每一 伏模 拟量 电压 对应 多少 速度 指令 。 例如 ：在 一个±2 000 r／min的位 置全 闭环 数控 系 统 中 ，速度 指令 增益参 数=2000／10=200。而模 拟量 速度 指 令 由于受 到环 境 、温度 、湿度 、电磁 场 空 间 等多 种 因 素 的影 响 ，使 其 零点 位置 会发 生偏 移 ，这样 就对 整个 位 置 数控 系统 的控 制精 度造 成较 大 的影 响 。因此 需要 对 模 拟量 速 度指令 进行 零点 位置 偏移 的校正 ，模 拟量 速 度 指令 零 点位 置偏移 校正 原理 是 ： 零 点速度 指令 =模 拟 量零 点 电压指令 值一模 拟量 零 点 电压 校正值 =O (1) 在 原 先 的 位 置 全 闭 环 数 控 系 统 中 ．模 拟 量 速 度 指 令零 点位 置偏 移 校正是 由数控 系统 检测 加 人工 手动 调 整 来 实 现 的 ，其 调 整 步 骤 如 下 ： 1)数 控 系 统 输 出 OV模 拟 量 电压 指 令 给 伺 服 驱 动 器 ；2)数 控 系统对位 置 传感 器 反馈 的位 置信 息进 行 微 分计 算 ，求 出系统运 行速 度值 ；3)将 系统 运行 速度 值 显 示 在 数 控 系 统 的 显 示 屏 上 。告 知 模 拟 量 速 度 指 令 零 点 位 置 偏 移 校 正 人 员 ；4) 由校 正 人 员 根 据 系 统 运 行 速 度 值设 置模 拟量 零点 电压 校正参 数 。 上 述 调 整 方 法 由 于 需 要 人 工 参 与 调 整 。 而 人 员 的 目视校 正本 身 就存在 较 大 的测 量 误差 ，使 系统 零 点偏 移 校 正 的精 度 也 就 随 之 降 低 ：而 模 拟 量 零 点 电 压 的 干 扰 是 随 机 的 ，人 工 调 整 明 显 不 利 于 模 拟 量 速