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开环控制系统的例子(开环控制的伺服系统误差剖析)

宣布日期:2021-03-10 12:00

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在狗环控制伺服系统中,由于没有位置检测和反响装置,因此机械系统必需能够随时严酷跟踪步进电机的运动,以确保抵达事情精度要求。并且在任何情形下。

可是,现实上,机械系统的输入和输出之间始终保存过失。除了由于零件的制造和装置引起的误差外,机械系统的动态参数(例如,由于误差,惯性,摩擦,游隙等引起的刚度)。在设计系统时,必需将这些过失控制在可接受的规模内。

一、死区误差

所谓的死区误差(也称为动量损失)是指系统启动或反转时系统的输入运动与系统的输出运动之差。

死区过失的主要缘故原由:

备用运输机制

b。一对导轨之间的摩擦

c。电气系统和执行器的起始死区(也称为不迅速区)。

由于传输距离而导致的事情台等效死区误差δc(mm)可以通过以下公式盘算:

01.gif

公式中,p是丝杠的导程(mm),δi是第i个传动对的间隙(rad),ii是第i个传动对与螺丝的传动比。

摩擦引起的死区误差基本上是传念头构的弹性变形,用以战胜驱动力作用下的玖夕擦,包括拉伸和压缩弹性变形和扭转弹性变形。

由于扭转弹性变形,拉伸和压缩弹性变形通常被忽略,因此拉伸和压缩弹性变形引起的摩擦死区误差δμ(mm)为:

02.gif

在公式中:

导轨的Fμ静摩擦力(N);

螺母机构的K0综合张力和压缩刚度(N/m)。

由于电气系统和执行器的启动死区而导致的事情台死区误差与上述两个项目相比很是小,并且经常被忽略。

若是已接纳步伐消除间隙,则系统死区误差将主要取决于摩擦死区误差。假设静摩擦主要是由事情台的重力引起的,则事情台倒置时的最大反向死区误差Δ(mm)可通过以下公式得出:

03.gif

在公式中

事情台的m重量(kg)

g-重力加速率,g=9.8m/s2 ;

导轨的玖夕擦系数μ0 ;

ωn-螺杆事情台系统纵向振动的固有频率(rad/s)。

镌汰系统死区过失的步伐:

1.删除传输距离

2.接纳步伐镌汰摩擦并提高刚度和固有频率。

关于四回路伺服系统,必需将死区误差控制在统一脉冲内,以确保知足单脉冲电源要求。

二、由系统刚度转变引起的定位误差

仅讨论螺母机构的综合张力和由压缩刚度的转变引起的位置误差。

若是事情台位于差别的位置,则螺母机构的综合拉力和压缩刚度将爆发转变。

在空载条件下,由于这种刚度转变,在整个行程规模内的最大定位误差δKmax(mm)可以通过以下公式盘算:

04.gif

在公式中:Fμ-由于事情台的重力而爆发的玖夕擦力(N)

K0min和K0max-导螺杆在事情台行程规模内的最小和最大总拉伸和压缩刚度(N/m)。

关于四环控制伺服系统,通常应将δKmax(mm)控制在系统允许位置误差的1/3至1/5的规模内。

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