数控机床进给伺服系统有什么结构原理？

Question

如题所述

Answer 1

数控机床的伺服进给系统取代了传统机床的机械传动，这是数控机床的重要特征之一。数控机床的伺服系统是以机床移动部件的位移和速度为直接控制目标的自动控制系统。
伺服系统的性能在很大程度上决定了数控机床的性能.数控机床的最高移动速度、跟踪速度、定位精度等重要指标都取决于伺服系统的动态和静态特性。
不管是直流伺服系统还是交流伺服系统，伺服系统本身都是一个电流、速度的双闭环控制系统，以保证伺服进给的稳定。
伺服控制系统在数控机床上占有重要地位，所以，伺服系统的故障也是形响数控机床正常运行的主要因素。
数控机床进给伺服系统的原理：伺服系统是一种反馈控制系统，它以数控系统发出的指令信号作为输入的给定值与输出被调量进行比较，利用比较后的偏差值对系统进行自动调节,以消除偏差，使被调量跟踪给定值。所以，伺服系统的运动来源于偏差信号，必须具有反馈回路,始终处于过渡状态。

Answer 2

全数字进给伺服系统随着高速数字信号处理器、单片机、大规模集成电路的出现，以及可用逻辑电平控制其通断的电力半导体器件——功率晶体管、功率场效应管的商品化，使得高精度，多功能的全数字进给伺服系统从设想变成现实，并将逐渐成为进给伺服系统的主流。一种全数字进给伺服系统结构框图如图4-20所示，由脉宽调制（pwm）调速的直流伺服电机驱动，系统同样有位置控制，速度控制和电流控制等控制环节。电流控制器向pwm功率放大器输送逻辑电平型脉冲调宽控制信号，脉冲编码器pg提供位置与速度反馈信号，电流检测器发送电流反馈信号、pwm功率放大器输出可调直流电压驱动直流伺服电机完成位置伺服控制任务。位置控制、速度控制和电流控制环节的数字（软件）控制运算均由单片微机的cpu来完成，与cnc系统的计算机有双向通讯联系。在系统内部各个环节之间使用同一ram实行高速通讯处理。各环节可以采用不同的控制调节策略，通过软件可以设定、改变其结构与参数。系统最后输出逻辑电平型的脉宽调制信号，直接送至pwm功率放大器模块，该功率模块上也可以有电机的电流检测和脉冲编码器的中继传送等电路。