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自动控制理论在数控机床维修中

发布者：锐峰五金机械发布时间：2016-10-22 15:43:11

数控机床的伺服系统是由位置控制系统和速度控制系统组成，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能工作的，由于静态误差太大，计算机的计算和控制再精确都无济于事，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，一般由一阶非周期环节及二阶振荡环节所组成才是可行的；
②有了二阶振荡环节的参与，使整个控制系统的动态响应时间变小，灵敏度大为提高，系统易于控制，静态误差可以调节得比较小，既不使机床振荡发散，也不使执行机构的动作滞后，以至于达不到精确的位置精度；在目前的数控系统中，二阶振荡环节大都由软件实现，这就给维修调试带来很多方便。
2影响伺服系统性能的指标
目前数控机床的脉冲当量都能达到0．001ｍｍ以上，控制精度高，对于多轴联动的数控机床要求各轴之间有良好的动态配合，否则不仅影响加工效率、加工精度和表面粗糙度，甚至一轴动作过慢，耽误了时序所规定的时间，机床会停止工作。同其他控制系统一样，衡量数字伺服控制系统性能的好坏有3个主要指标：动态过渡时间ｔｓ、超调量δ和静态误差Δ。（1）动态过渡时间ｔｓ是指阶跃响应达到并保持在终值的5％误差带内所需要的最短时间。由于数控系统都是总线控制，即数据、地址、控制总线分时且共用的，按预先编制好的程序进行工作，零件有多少个程序段，系统就有多少个动作，也就会有多少个过渡时间，也就是说上一个动作未完成，下一个动作就不能进行，所以过渡时间也不能太长，否则影响加工速度。
（2）超调量δ是指系统输出响应达到最大值时，其超出稳态值部分与稳态值的比值。超调量太大会使机床在给定点附近来回摆动，此时编码器检测不到目标位置，使机床产生报警停机，从而使下一个动作不能执行。
（3）静态偏差Δ是指在控制系统的作用下，执行机构在接近目标位置时，静态位置偏移给定值的大小。该偏差值过大，也会使执行机构不能到达正确的位置而报警停机。
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