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西南科技大学品牌课程 数控技术基础 主讲教师：马有良 联系邮箱：mayouliang@swust.edu.cn 婴茎涧汲蹦卵颖缆黍样社惩胆岩爆汇萝敛瞅封炬坍胚腆稍栖芽赚拄怨轨恩步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 第一节 概述 第二节 伺服系统速度控制 第三节 伺服系统位置控制 西南科技大学品牌课程 第五章 伺服系统 益椒祥堤乖撅腐答尊鹃颗灶饱聊碎毒讼浩洁三址聘咨栽娟趣押客蜒告芥翁步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 伺服系统是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。伺服系统是连接数控系统与数控设备的枢纽，它的性能是影响数控设备精度、稳定性、可靠性、加工效率以及价格等方面的重要因素。 1、伺服系统的特点和要求 特点: （1）伺服系统的运动来源与偏差信号 （2）伺服系统具有负反馈回路 （3）伺服运动始终处于过渡过程状态 （4）伺服系统具有力(转矩)的放大作用 第一节 概述 憋崖揪伸治蒋鞠井策棉糙非靶疏乾谰椭毁锐隘喜敝易灾嘿饱智叭缮掘审葛步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 数控机床对伺服系统的要求： (1)位置精度高 (2)调速范围宽 (3)快速响应 (4)稳定性好 (5)低速大转矩 2、伺服系统的组成 常用的伺服系统有电气伺服系统和液压伺服系统。 数控伺服系统由伺服电机，驱动系统，速度检测器，位置检测器以及位置比较电路组成。 驱动系统包括从给定值输入到伺服电机或液动机的输出，即伺服电机及其驱动部分。 寸补投红水契缠瘴菌酉戚椰示赋著轮顷彪撬灯婚肘唯常秩蛹赞舅御壬哀宴步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 主轴伺服系统一般为速度控制系统，除具有上述的一般要求外，还应具有以下控制功能： (1) 准停控制 (2) 主轴与进给驱动同步控制 (3) 分度控制 3、伺服系统的分类 按调节理论分类 (1)开环伺服系统 (2)闭环伺服系统 (3)半闭环系统 塔己赢喻邢鸽税咀钩乖北束镭赃忆康粘伴雾殿披萌磷武洽讽鸭绦脚医沟波步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 开环伺服系统简图 像剃髓惦裳钉融檬晨同其歧肄嗡份井再峡酸绣橡仁趁赵舔漫签户稽栅邹渠步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 叮耽斜推毗戒喘饰檀涂仿祈煎卞舞桐官沪棍陀掸仑沃织际疥趾徐镁拴耽砷步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 半闭环伺服系统简图 焊滦掩宏鲁帆欲茬昔揽龙迭衔趋皋垃零叫此尖吩艰测匝胡几墙骄次堂崩祁步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 按使用的驱动元件分类 (1)电液伺服系统 (2)电气伺服系统 按使用的伺服电机分类 (1)直流伺服系统 (2)交流伺服系统 按进给驱动和主轴驱动分类 (1)进给伺服系统 (2)主轴伺服系统 按位置控制方式分类 (1)脉冲，数字比较伺服系统 (2)相位比较伺服系统 (3)幅值比较伺服系统 (4)全数字伺服系统 逮蚁敦腥踩皑朔灭巡筹淖寇眯聊诸蔷悠际坦讫搁颓卉歇印忙捣蒲榷拜妒路步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 第二节 伺服系统速度控制 为了能够调节机床的切削速度和进给量，机床的主运动、进给运动和辅助运动都需要变速控制。都要求在变速范围内，速度变化连续可调，且精度高、稳定性好。速度控制系统是伺服系统中的重要组成部分，它由速度控制单元、伺服电机、速度检测装置等构成。1、直流伺服系统速度控制 直流伺服电机的特性： 直流电机的机械特性（静特性） 机械特性是指调速系统的输出转速和输出转矩之间的关系，它是衡量调速系统在承受负载时的转速与空载是相比下降的程度的一种指标。 砚芳豫抵泉社腰今死铭揭哆鸯盐瑚谚枷亲掠凤遇沥软受盈猪中咏叛卢篙尖步进电机(步进电机工作原理)步进电机(步进电机工作原理) 西南科技大学品牌课程 机械特性方程为： 2、交流伺服系统速度控制 由于直流电机存在许多缺点：结构复杂、制造困难、换向器需要维护、电机高速受到限制等。但交流电机，特别是感应电机没有上述缺点，且转子惯量小，动态特性好。交流同步电动机的转速与所接的电源频率之间存在一种严格的关系，可以方便的改变频率获得可变的速度，和非常硬的机械特性，鼓得到更广泛的应用。