看一看：看一看;变加减速结构在开放性数控系统中的应用

高速、高精度始终是数控技术寻求的目标。在高速加工中，必须要求各运动轴能在极短的时间内到达给定的速度并能在高速行程中瞬间准停。如果仅从时间上去考虑缩短过度进程，而不对机床的加减速动态进程进行公道的控制修道占用耕地怎么补偿，必将给机床结构带来很大的冲击。随着计算机总线技术越来越成熟，数控系统也由固定模式发展为具有开放性结构，能方便用户进行客制化重组的柔性模式。结合数据库原理，将影响系统过度进程的加减速曲线，采取变结构控制方式，能有效提高数控机床的动态性能和稳态精度。变加减速结构控制原理传统数控系统中，1般由系统程序直接实现单1特定的加减速控制。它没法保证在机床启停频繁的情况下，同时满足高进给速度的瞬间起停和机床运行的安稳性。为解决此问题，1方面要求数控系统能因机而异、因时而异来动态肯定加减速控制规律;另外1方面拆迁按人头补偿还是面积补偿，需在控制系统中采取特殊方法来实现这类加减速曲线。本文提出的变加减速结构控制方法采取数据库原理，将加减速控制分为加减速描述与实行两部分安置房违建能否拆除，并将加减速描述与系统程序相分离。这样，若要改变系统的加减速控制规律只需独立地修改加减速描述数据，而不需要修改数控系统程序，从而为用户提供1种开放的改变加减速曲线新方法。其原理为:将各种理想的加减速曲线事前进行数字式处理，得到其离散化，并以样板数表的情势寄存于数控系统内的加减速曲线库中。在数控系统软件中，则设计1条通用的与加减速数据库内容无关的控制通道，由其独立完成加减速计算和轨迹控制。该方法的实现原理如图1所示。图1变加减速结构控制原理框图

图1中，加减速曲线库中寄存着各种样板曲线。系统运行时，首先根据数据处理模块给出的有关控制数据和来自检测反馈环节的机床实际运行数据进行加减速分析。如需加减速控制，则通知曲线选择模块从加减速曲线库当选出最合适的加减速曲线，并发出加减速控制指令给加减速计算模块，由其根据所选定的加减速曲线计算出当前采样周期的瞬时速度。进1步由插补轨迹计算模块生成工作台运动轨迹，并发出运动指令送往驱动装置，最后由驱动装置以希望的加减速控制规律驱动机床运动，从而使机床运动的动态特性到达最好。3轴运开工作台组成及特点全部系统以基于“工业PC机+专业运动控制卡”为核心，采取松下数字交换伺服系统构成1个开放式硬件结构。同时配备内容丰富、功能强大的运动函数库，采取VC++面向对象的编程技术，实现PC机、运动控制卡和伺服驱动器之间的通讯，其结构如图2所示。图23轴运动系统组成框图

PC机主要实现加工程序的输入、编辑、参数设置、运动状态显示和加减速分析计算等非实时控制。运动控制卡完成各运动轴插补轨迹计算、输出脉冲/方向运动指令信号和接收机床上1些与运动控制有关的I/O量输入。其中，脉冲信号控制电机所走的步数，方向信号控制电机正反转，以实现3轴的位置控制。X轴、Y轴、Z轴原点、限位检测是通过1组机械开关来实现，原点检测开关用来生成用户3维运动系统坐标系原点，限位检测开关确保每轴工作行程极限。这些状态信号经逻辑电平整形电路、光电隔离电路后送入运动控制卡状态寄存器中，由CPU随时读出露天阳台做阳光房算违建吗，到达对I/O状态信号的检测。在硬件上，由于采取了光电隔离措施，这样，既隔离了外设对内部数字系统的干扰，又能有效地避免过电压、过电流等外界突发事件对计算机系统的破坏，大大提高了系统的控制精度和可靠性。本系统充分发挥了PC机软件资源丰富和计算速度快的优点，吸收CAD/CAM的特点，在利用造型软件生成零件图后，再利用数控系统转化为加工G代码，将指令G代码与机床实际位置进行分析比较产生瞬时速度，然后由板卡将其解释为运动轨迹控制函数，最后通过调用运动函数库内的插补程序段，输出脉冲和方向信号，控制半闭环位置伺服系统带开工作台运转，实现所希望的空间轨迹路径动态特性和稳态精度。基于松下交换伺服电机驱动器半闭环位置控制的实现在松下伺服驱动器接线端子上，PULS1、SIGN1分别与运动控制器的脉冲信号和方向信号相连，PULS2、SIGN2接+5V信号，构成集电极开路的位置传输信号。COM+，COM-分别接+15V电源正负端。SRV-ON与COM-相连。这样，就完成了位置控制模式下的基本连线。其它连线可根据系统的需要进行适当连接。参数设置通过触摸面板进行，控制方式选择置为位置控制，转矩限制置为输入无效，驱动制止置为输入无效，指令脉冲输入方式选择置为脉冲/符号方式，指令脉冲制止置为输入无效。每转输出脉冲数置为2500。电子齿轮比可根据实际需要进行设置。由于伺服电机通过联轴器与工作台的滚株丝杠相连，机械刚性高，将自动增益调解时，机械刚性置为9，保证全部传动系统的高速响应性。增益参数采取自动调解方式:依照预定(内部设定)的模式使电机加速和减速，从所需转矩计算负荷的惯量，然后根据惯量，自动地决定适当的增益。其它参数按出厂时的缺省设置。由于传动机构采取了半闭环交换伺服驱动，控制精度和运行速度得到极大的提高，大大提高了产品的性价比。在位置控制方式下，伺服驱动器接收运动控制器发出的位置指令信号(脉冲/方向)，送入脉冲列形态，经电子齿轮分倍频后，在偏差可逆计数器中与反馈脉冲信号比较后构成偏差信号。反馈脉冲是由光电编码器检测到电机旋转时所产生的实际脉冲数，经4倍频后产生的。位置偏差信号经位置环的复合前馈控制器调理后，构成速度指令信号。速度指令信号与速度反馈信号(与位置检测装置相同)比较后的偏差信号经速度环比例积分控制器调理后产生电流指令信号，在电流环中经矢量变换后，由SPWM输出转矩电流，控制交换伺服电机的运行。位置控制精度由光电编码器每转产生的脉冲数控制。它分增量式光电编码器和绝对式光电编码器。增量式编码器构造简单，易于掌握，平均寿命长，分辨率高，实际利用较多。本系统采取的是增量式光电编码器。绝对式光电编码器按2进制编码输出，信号线多，由于精度取决于位数，所以高分辨率不容易得到。但是这类编码器即使不动时也能输出绝对角度信息，主要用于全闭环高级数控机床中。松下公司增量式光电编码器伺服电机驱动器方框图如图3所示：图3松下公司伺服驱动器控制方框图

结语公道的自动加减速控制是保证高速运动系统动态性能和稳态精度的重要环节。传统的基于固定曲线的自动加减速控制由于缺少柔性，不容易保证在机床运行安稳的条件下，实现以过度进程时间最短为目标的最优加减速控制规律，难以满足高速加工对精度的要求。采取变加减速结构，利用系统的开放性，将加减速描述与数控系统程序相分离，使得改变系统加减速性能时只需独立地修改加减速描述数据，它可方便地用实时离散数据库来实现。这样，系统可按实际情况改变升降速控制曲线，保证机床运行的平滑性，是1种适合于高速加工的柔性自动加减速控制方式。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章