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相位比较法

日期：2011年02月28　来源：沈阳机床集团　关键字：车床
  (1)相位比较器组成相位比较法实质是脉冲相位的比较，而不是脉冲数量上的比较。车床相位比较的位置检测装置可采用旋转变压器、感应同步器或磁栅，使这些装置工作在相位工作方式。车床感应同步器相位比较控制原理框图如图104所示。
  (2)工作原理基准脉冲发生器通过脉冲一相位变换器分频，产生基准相位脉冲Poo，该脉冲经过励磁电路，形成与基准相位脉冲P。同频率的正、余弦励磁电压，加在感应同步器的正、余弦励磁绕组上。根据感应同步器的工作原理，当其工作在相位方式时，感应电压
    Ud:kU.sin(“-0)
式中o =2rrX／T。
  感应电压Ud的相位口随着工作台的移动而发生变化，相对于基准相位脉冲P~,有超前或滞后。感应电压u经放大、整形、滤波产生实际相位脉冲P。。进给指令脉冲P。经过脉冲一相位变换器的加减，再通过分频产生超前或滞后于P。车床的措令相位脉冲尸“a由于指令相位脉冲P。．的相位日。和实际相位脉冲P，的相位吼均以基准相位脉冲Pn的相位oo为基准，因此， o。和日，通过相位比较器即鉴相器可获得信号。鉴相器的输出信号经低通滤波，变换成为平滑的电压信号，作为速度控制信号，同时，鉴相器还必须对超前或滞后作出判别，使得控制信号U.在正向指令时为正，反向指令时为负。
    下面以P。.=2为例进行相位比较，设工作台的初始状态静止。
    初始无进给指令，即P。+=o时，工作台静止，指令脉冲相位日。与基准脉冲相位如同相位，同时速度控制信号为零，伺服电动机不转，工作台仍静止，如图l-35a所示。车床当有正向进给指令，即P.+：2时，在指令获得瞬间，工作台仍静止，如图l-35b所示，此时指令脉冲相位口。超前基准脉冲相位o，但实际脉冲相位p，保持不变，经鉴相器比较得A口）o，速度控制信号大干零，伺服电动机正转，工作台正向移动。随着工作台正向移动，有反馈信号产生，若P，+：1，此时产生的实际脉冲相位p，超前基准脉冲相位o，但日。车床仍超前巩．速度控制信号仍然大于零，工作台正向移动，如图l-35e所示。随着工作台的继续正向移动，实际脉冲相位日r超前基准脉冲相位%的数值增加，反馈信号P，.=2时，吼：B，经鉴相器比较得Ae:o，速度控制信号等于零，伺服电动机停转，车床工作台停止在指令所要求的位置上。
    当进给为反向指令时，相位比较同正向进给类似。车床不同的是指令脉冲相位o相对于基准脉冲相位岛滞后，同时，实际脉冲相位d，对基准脉冲相位oo也滞后，经鉴相器比较后所得的速度控制信号为负，伺服电动机反向转动，工作台反向移动到指令位置。
    至于一个脉冲相当于多少相位增量，取决于脉冲，相位变换器中的分频系数Ⅳ和脉冲当量。如感应同步器一个节距f =2mm（相当于360。），分频系数Ⅳ：2000，则脉冲当量6：∥ N=(2/2000)mm／脉冲=O.OOimm∥脉冲，相位增量为∥f×360。：(0 001/2)×360。／脉冲：
0 18。／脉冲，即一个脉冲有0 18。的相位移。
  速度指令信号的生成：经过位置比较器获得的位置偏差均以脉冲的形式存在，该倚晋偏差经一定的转换后，形成速度指令信号。如果数控装置具有模拟速度接口，一般输出的速度控制信号为-10~ +10V的模拟电压。该信号通过伺服驱动装置驱动伺服电动机旋转。速度控制信号的大小与伺服屯动机的转速成正比；速度控制信号的正、负决定了伺服电动机的正、反转。车床从位置偏差到速度控制信号的形成过程。
    速度指令H 2位置偏差Pe×位置环增益K。。车床位置环增益疋决定了速度对位置偏差的响应程度，它反映了伺服系统的灵敏度。

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