伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析|加工中心
4.2伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 滾珠絲杠伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的前提。空心滾珠絲杠、實心滾珠絲杠的穩(wěn)定性用開環(huán)伯德圖來驗證，并從理論上用勞斯判據(jù)證明了從電機到工作臺機械部分系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據(jù)上面的分析及表4.1、表4.2中的參數(shù)在MATLAB/Simulink中建立整個系統(tǒng)、部分系統(tǒng)[4G'53]的仿真模型分別如圖4.2、圖4.3。系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷：穩(wěn)定性是指當輸出量偏離給定的輸入量的初始值隨著時間的推移，能逐漸趨于零時，則系統(tǒng)穩(wěn)定。由閉環(huán)傳函判斷系統(tǒng)判別是否為最小相位系統(tǒng)。滾珠絲杠伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的前提。空心滾珠絲杠、實心滾珠絲杠的穩(wěn)定性用開環(huán)伯德圖來驗證，并從理論上用勞斯判據(jù)證明了從電機到工作臺機械部分系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據(jù)上面的分析及表4.1、表4.2中的參數(shù)在MATLAB/Simulink中建立整個系統(tǒng)、部分系統(tǒng)[4G'53]的仿真模型分別如圖4.2、圖4.3。 然后由閉環(huán)系統(tǒng)傳涵推導出開環(huán)傳涵，用伯德圖穩(wěn)定判據(jù)的程序判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 通過對伯德圖4.4、伯德圖4.5對比可知實行滾珠絲杠與空心滾珠絲杠都是穩(wěn)定的，差別不明顯。無論空心滾珠絲杠還是實心滾珠絲杠，在Matlab對話框中顯示：ThesystemisstableThesystemisminimalphase由自控原理可知：由于系統(tǒng)存在著慣量，當系統(tǒng)的各個參數(shù)分配不恰當時，將會引起系統(tǒng)的振蕩或是越來越遠離平衡位置而失去工作能力。由此可見，減小系統(tǒng)的慣量對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有利的。對于線性系統(tǒng)來說，非最小相位系統(tǒng)是傳遞函數(shù)中至少有一個極點或零點的實部值為正值的一類線性定常系統(tǒng)。反之，當系統(tǒng)的所有極點和零點的實部均為負值時，稱為最小相位系統(tǒng)。最小相位系統(tǒng)傳遞函數(shù)可由其對應的開環(huán)對數(shù)頻率特性唯一確定。由此可知系統(tǒng)是穩(wěn)定的。下面由閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程式4.32推導Routh判據(jù)，由Routh判據(jù)并帶入具體參數(shù)得表4.3系統(tǒng)的Routh表 S3 0.16 663 S2 0.0063 26 S1 0.0169 S0 26 從Routh表可知，前兩行數(shù)值的符號為正，第一列數(shù)值的符號全部為正，故該系統(tǒng)穩(wěn)定。然而從s2及si的數(shù)值較小可知，系統(tǒng)的穩(wěn)定余量很小，由于主要是判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，故在建立系統(tǒng)的模型時沒有將PID控制器及伺服放大器的模型一并建立(傳遞函數(shù)復雜）。本文采摘自“空心滾珠絲杠在精工機床伺服進給系統(tǒng)中的應用研究”，因為編輯困難導致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學習參考，轉(zhuǎn)載請注明！