《机电控制技术》教学参考讲稿教案-第9章.doc

第9章 位置控制技术
教学要求
了解常见的检测元件的结构、分类、工作原理和应用，掌握伺服控制系统的基本要求、技术要求、控制方式和分类。

教学重点
常见的检测元件的结构、分类、工作原理和应用。
教学难点
伺服控制系统的基本要求、技术要求、控制方式和分类。
课时安排
本章安排4课时。
教学内容
9.1 常见的位置检测元件
9.1.1 感应同步器
感应同步器是一种电磁式位置检测元件，是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成的，它是由旋转变压器演化而来的，其极数(定尺或定子绕组中被滑尺或转子绕组覆盖的有效导体数)多，通常为360极、720极，最多可达2 000极，在电与磁方面均能对误差起补偿作用，所以具有很高的精度。
感应同步器的励磁频率一般为2～10 kHz，输出电压为几毫伏。
9.1.2 光 栅
光栅是一种非接触式位置检测装置，可以将机械位移或模拟量转变为数字脉冲，反馈给CNC装置，实现闭环位置控制。是数控机床和数控系统常用的位置检测元件，它是利用等节距刻线间隔均匀的光的透射和衍射现象制成的光电检测元件，具有检测范围大、测量精度高、响应速度快等优点。光栅的检测精度较高，可达1 μm以上。
9.1.3 磁 栅
磁栅是利用电磁特性，将一定波长的方波或正弦波信号用拾磁磁头记录在磁性材料制成的磁性标尺上，然后根据与磁性标尺相对移动的拾磁磁头所读取的信号，对位移进行检测的数字式传感器。
9.1.4 光电脉冲编码器
光电脉冲编码器是一种光学旋转式角位移检测元件，光电脉冲编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光电脉冲编码器的优点是非接触式的、无摩擦和磨损、驱动力矩小、响应速度快，缺点是抗污染能力差、容易损坏。光电脉冲编码器按编码化方式可分为增量式光电脉冲编码器和绝对式光电脉冲编码器。
9.2 伺服系统
9.2.1 伺服系统概述
9.2.2 伺服系统的分类
伺服系统按指令信号分可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统。

9.3 位置控制技术在数控回转工作台中的应用
数控机床是一种高效率的加工设备，当零件被装夹在工作台上后，为了尽可能完成较
多工艺内容，除了要求机床有沿x、y、z三个坐标轴的直线运动外，还要求工作台在圆周方向有进给运动和分度运动，这些运动通常用数控回转工作台来实现。
9.3.1 数控回转工作台的介绍
9.3.2 数控回转工作台的位置控制系统
主要概念
位置控制