cnc加工核心數(shù)控車床零配件：交流伺服電機噪聲的解決方案

噪音通常界定為數(shù)據(jù)信號中的沒用成份，噪音無所不在。在數(shù)控車床以及周邊環(huán)境中，噪音振蕩是難以避免的，噪音振蕩包含由溫度改變導致的飄移及其各種各樣電氣設備振蕩數(shù)據(jù)信號等。各種各樣噪音振蕩數(shù)據(jù)信號必定會減少伺服控制系統(tǒng)的追蹤精密度。在數(shù)控車床控制箱中，一般選用接地裝置技術性、屏蔽掉技術性、隔離技術來清除噪音振蕩數(shù)據(jù)信號的危害。

對于各種各樣振蕩數(shù)據(jù)信號設計方案振蕩觀測器并在工業(yè)機械手中開展賠償是一種降低振蕩危害、從而提升系統(tǒng)軟件可擴展性的方法。世界各國很多專家學者對于伺服控制中振蕩數(shù)據(jù)信號，開展了賠償控制措施科學研究。KIM等設計方案了一個模糊不清振蕩觀測器，用以多鍵入多導出系統(tǒng)軟件的意見反饋追蹤操縱，將模糊不清振蕩觀測器用以永磁同步電機的速率操縱;RYOO等設計方案了一個魯棒性振蕩觀測器，在光盤驅(qū)動器系統(tǒng)軟件的磁盤追蹤操縱中開展了試驗;LU等選用爬模反復控制理論科學研究了振蕩數(shù)據(jù)信號觀測器;董明曉等融合混和敏感度設計方法，設計方案了數(shù)控車床伺服驅(qū)動器H∞魯棒控制器。

原文中剖析了噪音振蕩對伺服控制系統(tǒng)追蹤精密度的危害，明確提出了一種對于噪音振蕩數(shù)據(jù)信號觀察與賠償?shù)目刂拼胧?根據(jù)檢驗加到伺服驅(qū)動器上的工作電壓和交流伺服電機旋轉(zhuǎn)角速度，將噪音振蕩觀察出去，并將振蕩賠償量累加到部位控制板導出中完成賠償。對于典型性鋸齒狀波噪音振蕩數(shù)據(jù)信號干了模擬仿真實驗。

數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)實體模型及其電氣設備振蕩危害

帶噪音振蕩的半閉環(huán)控制進刀伺服控制系統(tǒng)方塊示意圖。設來源于插補器的部位命令數(shù)據(jù)信號為X(s)，交流伺服電機角速度導出信息為Y(s)，設部位操縱階段選用控制算法，開環(huán)傳遞函數(shù)為噪音振蕩數(shù)據(jù)信號造成的穩(wěn)態(tài)誤差與振蕩數(shù)據(jù)信號自身相關，還與N(s)在走刀伺服控制系統(tǒng)中作用點以前的一部分相關。

噪音振蕩觀察與賠償方式

走刀伺服控制系統(tǒng)中，添加噪音振蕩觀察和賠償階段。如下圖2所顯示，根據(jù)檢驗加到伺服驅(qū)動器上的電流預警和交流伺服電機旋轉(zhuǎn)角速度，將振蕩數(shù)據(jù)信號N(s)觀察出去，并將振蕩賠償量累加到部位控制板導出中完成賠償。

由式(3)—(5)可獲得添加噪音振蕩及其觀察與管道補償器后系統(tǒng)軟件閉環(huán)控制開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)，與式(2)完全一致，表明圖2所顯示對于噪音振蕩的觀察與賠償方式可以賠償振蕩危害，提升系統(tǒng)的抗干擾性。

噪音振蕩觀察與賠償方式模擬仿真

部位控制板階段，選用PID控制，比例系數(shù)為8.1，積分指數(shù)為0.002，全微分指數(shù)為0.032。對噪音振蕩開展觀察賠償模擬仿真科學研究時，設部位命令鍵入數(shù)據(jù)信號為2sin(0.4πt);噪音振蕩為鋸齒狀波數(shù)據(jù)信號，幅度值為0.5，周期時間為2s。

當不考慮到噪音振蕩數(shù)據(jù)信號時，伺服驅(qū)動器走刀系統(tǒng)軟件的跟蹤誤差如下圖4所顯示，系統(tǒng)軟件跟蹤誤差在±0.006mm范疇內(nèi);當添加噪音振蕩數(shù)據(jù)信號但不開展振蕩觀察與賠償時，跟蹤誤差如下圖5所顯示，系統(tǒng)軟件跟蹤誤差在±0.02mm范疇內(nèi);當選用原文中噪音振蕩觀察與賠償方式后，跟蹤誤差如下圖6所顯示，系統(tǒng)軟件跟蹤誤差在±0.007mm范疇內(nèi)。比照表明所科學研究噪音振蕩觀察與賠償方式，可合理提升伺服驅(qū)動器走刀系統(tǒng)軟件的抗干擾性。

結果

噪音數(shù)據(jù)信號無所不在，在數(shù)控車床伺服控制系統(tǒng)控制器連接處，噪音振蕩包含由溫度改變導致的飄移及其各種各樣電氣設備振蕩數(shù)據(jù)信號等。各種各樣噪音振蕩數(shù)據(jù)信號必定會減少伺服控制系統(tǒng)的追蹤精密度。原文中并不是從硬件配置，反而是從手機軟件賠償視角，設計方案了一種對于噪音振蕩的觀察與賠償方式:根據(jù)檢驗加到伺服驅(qū)動器上的工作電壓和交流伺服電機旋轉(zhuǎn)角速度，將噪音振蕩觀察出去，并將振蕩賠償量累加到部位控制板導出中完成賠償。對于典型性鋸齒狀波振蕩數(shù)據(jù)信號的模擬仿真表明:所明確提出觀察與賠償方式能有效的提升追蹤精密度，提升系統(tǒng)的抗干擾性。該方式是對硬件配置抗振蕩技術性的一個有利填補。

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