專利名稱：模擬信號(hào)零點(diǎn)鎖定伺服裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伺服控制裝置，屬于自動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域。
數(shù)控系統(tǒng)抗干擾的能力和定位精度是數(shù)控系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)，特別是抗干擾能力，決定了系統(tǒng)在惡劣條件下是否能發(fā)揮作用的問題。目前數(shù)控系統(tǒng)中的位置環(huán)傳輸信息為模擬和數(shù)字混合方式，一旦干擾破壞了平衡狀態(tài)，就無法恢復(fù)到原有的平衡狀態(tài)，而且這種類型結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)總伴隨一個(gè)步進(jìn)當(dāng)量的控制死區(qū)。
本實(shí)用新型的目的是提出一種位置環(huán)全部采用模擬電路的伺服裝置，它抗干擾能力強(qiáng)并且沒有控制死區(qū)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的模擬信號(hào)零點(diǎn)鎖定伺服裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光柵、多路模擬開關(guān)、信號(hào)放大器和功率放大器組成。其中光柵由定尺、動(dòng)尺組成，動(dòng)尺由執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，多路模擬開關(guān)的各模擬信號(hào)輸入端接動(dòng)尺的輸出，多路模擬開關(guān)的各輸出端并在一起接信號(hào)放大器的輸入，信號(hào)放大器的輸出接功率放大器的輸入，功率放大器的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
使用時(shí)多路模擬開關(guān)的各模擬信號(hào)輸入端和各通道控制輸入端分別接控制機(jī)的輸入端口和輸出端口。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
圖中所示的模擬信號(hào)零點(diǎn)鎖定伺服裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、光柵、CD4066多路模擬開關(guān)4、LM324信號(hào)放大器5及達(dá)林頓功率放大器6組成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)1為直流伺服機(jī)；光柵由定尺2和動(dòng)尺3組成，定尺2固定在機(jī)床的導(dǎo)軌上，動(dòng)尺3則固定在機(jī)床的溜板上，溜板由執(zhí)行機(jī)構(gòu)1驅(qū)動(dòng)；多路模擬開關(guān)4的各模擬信號(hào)輸入端接動(dòng)尺3的輸出，多路模擬開關(guān)4的各輸出端并在一起接信號(hào)放大器5的輸入；信號(hào)放大器5的輸出接功率放大器6的輸入；功率放大器6的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)1。
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)溜板及動(dòng)尺3運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)尺3將產(chǎn)生四路相位互差90度的正弦電壓信號(hào)，即Δu1＝Umsin( (x)/(τ) 2π＋0)、Δu2＝Umsin( (x)/(τ) 2π＋ 1/2 π)Δu3＝Umsin( (x)/(τ) 2π＋π)、Δu4＝Umsin( (x)/(τ) 2π＋ 3/2 π)式中τ是光柵的刻度節(jié)距，x是位移量或轉(zhuǎn)角量。
使用時(shí)將多路模擬開關(guān)4的各模擬信號(hào)輸入端和各通道控制輸入端分別接控制機(jī)7的輸入端腳I1～I(xiàn)4和輸出端腳01～04?？刂茩C(jī)7為單板計(jì)算機(jī)。
下面敘述工作原理控制機(jī)7根據(jù)工件的加工數(shù)據(jù)，首先從其輸出端腳O0發(fā)出全速信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)R1進(jìn)入信號(hào)放大器后，再經(jīng)功率放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)溜板全速運(yùn)動(dòng)。在溜板運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)尺也隨之運(yùn)動(dòng)，于是光柵輸出信號(hào)并被控制機(jī)接收和計(jì)數(shù)。當(dāng)控制機(jī)通過計(jì)數(shù)得知快要達(dá)到預(yù)定的加工精度時(shí)，便通過其輸出端腳01～04去控制模擬開關(guān)4，依次選擇光柵產(chǎn)生的各路信號(hào)作為溜板微動(dòng)的控制信號(hào)，進(jìn)行精密加工。光柵產(chǎn)生的每路信號(hào)可使直流伺服機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1／4周。
當(dāng)加工達(dá)到預(yù)定的精度時(shí)，控制機(jī)將某路光柵信號(hào)鎖定，溜板便在該路信號(hào)過零時(shí)定位，此時(shí)系統(tǒng)平衡。定位之后若有干擾竄入，該干擾會(huì)使溜板產(chǎn)生微小的偏移，但待干擾消失后，溜板又能回到原來的位置，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)原有的平衡狀態(tài)。
和已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)，定位之后，因位置環(huán)全為模擬信號(hào)傳輸通道，故干擾只能使平衡狀態(tài)發(fā)生微小的偏移，干擾消失后，系統(tǒng)將自動(dòng)恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)；無控制死區(qū)，因執(zhí)行機(jī)構(gòu)只能在模擬信號(hào)的零點(diǎn)平衡，故沒有步進(jìn)當(dāng)量的死區(qū)。
權(quán)利要求1.模擬信號(hào)零點(diǎn)鎖定伺服裝置有執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)和由定尺(2)、動(dòng)尺(3)組成的光柵，動(dòng)尺(3)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)驅(qū)動(dòng)，其特征在于它還包括多路模擬開關(guān)(4)、信號(hào)放大器(5)和功率放大器(6)，多路模擬開關(guān)(4)的各模擬信號(hào)輸入端接動(dòng)尺(3)的輸出，多路模擬開關(guān)(4)的各輸出端并在一起接信號(hào)放大器(5)的輸入，信號(hào)放大器(5)的輸出接功率放大器(6)的輸入，功率放大器(6)的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)。
專利摘要本裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光柵、多路模擬開關(guān)、信號(hào)放大器和功率放大器組成。其中光柵由定尺、動(dòng)尺組成，動(dòng)尺由執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，多路模擬開關(guān)的各模擬信號(hào)輸入端接動(dòng)尺的輸出，多路模擬開關(guān)的各輸出端并在一起接信號(hào)放大器的輸入，信號(hào)放大器的輸出接功率放大器的輸入，功率放大器的輸出接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它抗干擾能力強(qiáng)，沒有控制死區(qū)?？蓱?yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)的伺服控制中。
文檔編號(hào)G05B19/02GK2211080SQ9424462
公開日1995年10月25日 申請(qǐng)日期1994年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月11日
發(fā)明者王乃燦, 趙靜 申請(qǐng)人:北京市電加工研究所