数控机床伺服进给系统动态性能测试平台开发.pdfVIP

学兔兔 I泣 lI5 似 数控机床伺服进给系统动态性能测试平台开发 DevelopmentofCNC machinetoolservefeed system dynam ic perform ancetestplatform 孙名佳，谭 智，曹文智，马晓波 SUNMing-jia，TANZhi，CAOWen．zhi，MAXiao．bo (沈阳机床 (集团)有限责任公司高档数控机床国家重点实验室，沈阳110142) 摘 要：首先分析了数控机床伺服进给系统动态性能测试功能需求和方案，之后给出了基于正弦波编码 器的位置信号算法和基于矢量控制原理的ia算法，描述了基于Labview和NI数据采集设备的软 硬件平台搭建，实现了数控机床伺服进给系统位置、速度和电流iq的同步测试，最后给出了测 试平台的实际应用效果。 关键词：数控机床；伺服进给系统；动态性能测试 中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2014)05(上)-0028-04 Doi：10．3969／J．issn．10D9—0134．2014．05(上)．09 0 引言 伺服电机扭矩的测试一般是通过与伺服 电机 转子 同轴安装 的扭矩传感器实现 的。这种方式 的 数控机床 的响应速度和轮廓精度很大程度上 优点是可以直接测量到伺服 电机 的输 出扭矩 。但 是 由伺服进给系统动态性能决定的。因此对伺服 进给系统的动态性能进行测试是十分必要的。 是数控机床 自身一般不配备扭矩传感器，机床装 本文基于Labview软件和NI数据采集设备，搭 配完成之后再安装扭矩传感器也不现实。因此需 要寻找一种间接的扭矩测量方法 。 建了数控机床伺服进给系统动态性能测试软硬件 平台，实现了伺服进给系统速度、位置和伺服电 目前数控机床伺服控制系统一般采用的是矢 机电流iq的同步实时测试 。不同数据的同步测试有 量控制 。由永磁交流 同步伺服 电机矢量控制原理 可知 ，伺服电机 电流iq与伺服电机 电磁扭矩Tm有 利于数据间的对比和分析，可以更清晰地反应伺 服进给系统的动态性能。 如下关系 ： = X‘ (1) 1 测试平台功能需求和方案分析 其 中，Kt为电机转矩系数 。 数控机床伺服进给系统作为一个典型的机 电 由式(1)可以看出，iq与Tm成 比例关系，曲线 一 体化伺服系统，其机与电联系的桥梁就是伺服 形状一致，数值相差Kt倍。因此可以通过测试iq间 电机 的转矩 。因此想要全面 了解该系统的动态性 接反应转矩 。 能，除了要测试位置和速度信号外，还要测试伺服 矢量控