• 关于数控系统加减速控制的研究
  • 发布时间:2017/7/3 9:06:06   来源:本网

  •   科学技术与工程矿冶技术关于数控系统加减速控制的研究浦艳敏(辽宁石油化工大学职业技术学院,抚顺113001)了保证机床在启动或停止时不产生冲击。失步。超程或振荡,必须对进给电机的脉冲频率或电压进行加减速控制。重点分析了指定脉冲控制方式下的直线型加减速控制方法和S曲线加减速控制方法。通过计算机仿真表明,直线型加减速方法计算筒单,但是存在冲击;S曲线形和复合曲线加减速法不存在冲击,速度适中,但计算复杂。所以根据不同的控制精度。控制速度选择合适的加减速控制方法是很重要的。
      加减速直线型加减速S曲线形加减速中图法分类号TG659标志码八1直线加减速控制方法直线加减速控制方法是加减速控制方法中最为简单的一种。数控系统每插补一次,都要进行稳定速度、瞬时速度和加减速处理13.当系统计算出的新稳定速度大于原来的稳定2009年8月10号收到第一:浦艳敏(1976-),辽宁海城人,讲师,硕士研究生,研究方向:机电、机制及数控。
      得到。
      若则表明进入减速区,插补计算需要以减速方式进行,瞬时速度按式(3)计算。
      此时系统以新的瞬时速度F+进行插补计算,此过程一直到新的稳定速度或零为止。整个过程共有加速、匀速、减速三个阶段。根据具体参数的不同可分三种情况,见。对应的加速度见在CNC装置中,为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对进给电机的脉冲频率或电压进行加减速控制。即在机床加速启动时,保证加在电机上的脉冲频率或电压逐渐增加;而当机床减速停止时,保证加在电机上的脉冲频率或电压逐渐减小。好的加减速控制算法除了应保证数控机床运动平稳,在启停和程序段间速度有变化时不产生失步、超程、冲击和振荡外,还应当具有算法简单、系统加减速处理时间短、实时性强的特点11 2.速度时,就需要进行加速处理。在这种情况下,瞬时速度计算如下:式(1)中,a为加速度。此时系统以新的瞬时速度F+进行插补计算,得到该周期的进给量,对各坐标轴进行分配,这是一个迭代过程,这个过程一直进行到F=F为止。
      12减速处理系统每进行一次插补运算,都要进行终点判别,计算离终点的瞬时距离,并由此判断系统是否进入减速区。减速区的长度d由线性加减速算法2 S曲线加减速控制方法直线加减速启动和加减速结束时存在加速度突变,产生冲击,因而不适合用于高档的数控系统。
      一些先进的CNC系统采用S曲线加减速,通过对启动阶段即高速阶段的加速度衰减,来保证电机性能的充分发挥和减小启动冲击。
      21.1计算公式正常情况下S5线加减速的运行过程可分为7段:加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段。如所示。
      1,7洛个阶段的过渡点时刻;阶段的起始点作为零点的时间表示;T(k=12,7洛个阶段的持续运行时间;AD为加速度;为加加速度;L整个运行长度。
      一般情况下可假设电机的正向和反向的最大加速度相等,即:假设电机加速度曲线从0达到最大值和从最大值到0所用的时间相等,此时间定为系统的一个特性时间常数n其应满足n<A,取nf.据此假设,丁7=t从而但是式(5)的前提条件是:运行过程中最大加速度能达到。若这个条件不成立,则式(5)由式(6)代替。
      加加速度其中最大速度腹系统的最大由此可知,只要确定三个参数就可确定整个运行过程。他们是:系统最大速度nax最大加速度能力,最大加速度反映了系统的最大加减速能力,加加速度反映了系统的柔性,该参数与m成反比,若取大,则冲击大,极限情况下取无穷大,S5线加减速即退化为直线加减速。若取小,则系统的加减速过程时间长,可以根据系统的需要及性能进行选取,根据习惯,一般通过选取时间常数m间接确定3实例前面讨论了直线加减速、S5线加减速的实现方法,下面通过一个例子来对比分析一下各自的性能,以便根据需要选取。
      见是一段连续的机床运行轨迹,其中A(QQ 711693Q)现在采用直通过上述假设,可以得到加加速度加速度速度V立移等计算公式通用形式如式(7)。
      运行轨迹实例是直线加减速和S形加减速的速度曲线和加速度曲线。
      由此可得匀速段的运行时间为:1.而且完整的S曲线是由多个阶段组成的,加加速段、匀加速段以及匀速段的运动时间可以取不同值,可以得到很多情况下的功率耗散。

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