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三棱形孔轴数控磨床伺服系统设计

摘   要

三棱形内外圆磨削数控磨床，是加工高精度三棱形的孔、轴零件的关键设备。本课题就三棱形孔轴数控磨床中的伺服系统进行研究。
    本课题选择的是松下伺服电机。伺服系统的正确连线是伺服电机调试的前提，本课题所做的实验是在速度控制模式下对伺服电机的参数进行调试。首先在实验中了解各个参数对系统运行的影响情况，才能做到心中有数；其次对伺服电机进行开环调试，其中包括自动增益调整和手动调整，使驱动器内部参数之间相互匹配；最后对系统进行闭环调试,主要参数有P(比例)﹑I（积分）﹑D（微分）﹑VFF（速度前馈）﹑OV（阻力）。

关键字：伺服系统，交流伺服电机，运动控制器，PID调试

ABSTRACT

3-Lobe Profile CNC Grinder, is the key equipment of processing of high-precision internal and external with 3-Lobe Profile parts . This topic studies servo driving system in the remanufacturing of FORTUNA internal and external milling CNC. 
This topic chooses Panasonic servo motor. The debugging of servo motor must have the premise of correct segment in servo system. This experiment carries on parameter debugging of motor under speed pattern. To the beginner, motor debugging is a long process. Firstly, the influence of each parameter to the working system must be known before utilizing these parameters. Secondly, motor debugging under split-ring system must be done so it can match internal parameter mutually in the driver. Finally, system is debugged under close-ring. Main parameter is P(proportion)﹑I(integral)﹑D(differential)﹑VFF(speed feed-forward)﹑OV(resistance).

Keywords:  Servo System，AC Servo Motor,  Motion Controller，PID Parameter
 

目  录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1数控伺服系统的基本概念 1
1.2伺服系统的分类 1
1.3伺服系统的现状及发展趋势 2
2.伺服系统的总体方案设计 3
2.1伺服系统的组成 3
2.2伺服系统的主要特点 4
2.3数控机床对伺服系统的基本要求 5
2.4总体方案设计 6
3. 伺服系统的选型设计 8
3.1电气驱动系统及工作特征 8
3.2控制方式的选择 8
3.3常用电机比较 10
3.4伺服系统基本要求及伺服电机选择 13
3.4.1伺服系统基本要求 13
3.4.2伺服电机选择 13
3.5 编码器 16
3.5.1编码器在伺服系统中的应用及编码器的测量原理 16
3.5.2编码器的选择 17
4.伺服驱动系统与数控系统的连接 19
4.1 X1电源输入接口的连接 19
4.2 X2电机接口的连接 20
4.3 X5 I/0接口的连接 21
4.3.1 运动控制器 21
    4.3.2 X轴接线图 22
    4.3.3 Z轴接线图 24
4.3.4 C轴接线图 24
 
5. 伺服系统的调试 26
5.1调试方法介绍 26
5.2半闭环调试 27
5.2.1伺服电机及驱动器调试 29
①实时自动增益调整 29
②手动调整增益 33
5.2.2运动控制器参数调试 34
①比例参数P的调节 35
②积分I调节 36
③微分D参数调节 38
④ VFF调节 38
⑤阻尼系数（OV） 40
5.3双轴联动调试 40
5.4全闭环调试 41
总结 42
致谢 43
参考文献 44