自动控制理论在数控机床维修中的应用.pdfVIP

学兔兔 第 3期(总第 178期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．3 2013年 6月 MECHANlCAL ENGINEERlNG AUT()MATI()N Jun． 文章编号：1672—6413(2013)03—0177-02 自动控制理论在数控机床维修 中的应用 徐善伟 (晋中职业技术学院，山西 晋中 030601) 摘要：从 自动控制理论的角度出发，详尽地说明了数控机床伺服控制的方式，并结合实际，介绍了如何利用 自动控制理论来分析数控机床故障产生的原因，并进行排除。 关键词：数控机床；维修；自动控制理论 中图分类号：TG659 文献标识码 ：B I 伺服系统的组成 数；K 为速度反馈系数；K 为反电势常数 ；J为转动 数控机床从伺服控制系统的角度可分为开环 、闭 惯量 ；X。为输 出信号 。 环和半闭环 3种方式。其 中闭环与半闭环都是基于反 速度闭环控制模型可简化为： 馈控制原理工作的，即把反馈 回来 的实际位置与 NC )： 。 系统给定的指令值进行 比较 ，比较结果用 以控制伺服 电机 向着消除误差的方向旋转，并最终达到与实际要 其 中：K 为 每 伏 电压 对 应 的 电机转 速 ，K = 求相符的运行结果。以X轴闭环控制系统为例，数控 彘 ；r为时间常数，r一 赢等 。 机床伺服系统就是 由内、外环控制的全闭环位置跟随 位置闭环控制的开环增益 K—K K出K K 。当 系统。闭环控制系统结构 图如图 1所示，其简化数学 不考虑速度闭环控制模型时间常数 r时，位置控制开 模型如图 2所示。 环传递函数为 =K／s，其 闭环传递函数为一阶模型 G()一下 ，其中T素；当考虑速度闭环控制模型 时间常数 r时，位置 控制开 环传递 函数为 G = ， 其 闭环 传递 函数为二 阶模 型 G (s)一 ， 其中，=1√击，=√等。由此可 图 1 闭环控制系统结构图 知，数控机床的伺服系统是 由位置控制系统和速度控 咂 制系统组成 ，也就是 由一阶非周期环节和二阶振荡环 节所组成。这是因为：①单纯的一阶非周期环节是不 l l：=竺r 能工作 的，由于静态误差太大，计算机的计算和控制再 I 广 ]． 1竺 r 精确都无济于事，单纯的二阶振荡环节对于数控机床 也不实用，因为数控机床的最终控制是位置，一般由一