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伺服系統(tǒng)位置控制中的電子齒輪分析

據濟南天山精工軸承有限公司報道伺服系統(tǒng)位置控制模式的關鍵參數“

電子齒輪”是個性較強的技術術語，工

程技術人員在應用中一般是套用公式。本文

討論伺服驅動器發(fā)出脈沖，控制電機位移量

；數控技術使用戶可以選擇設定值，實現電

子化“變速”的基本思路，及對“電子齒輪

”的應用體會。

現代工業(yè)的發(fā)展，在機械加工，冶金制造、

分切輸送、機器人或機械手等領域，被控對

象的動作越來越復雜化、多樣化，它們都涉

及到各自的位置定位，并且有著越來越高的

控制要求。交流伺服系統(tǒng)是目前工業(yè)自動化

傳動技術的技術之一，它使得輸出的機

械位移（或轉角）準確地跟蹤輸入的位移（

或轉角），數控技術確保執(zhí)行元件跟隨設定

的指令，進行人們期望的運動。它具備有位

置、速度和力矩三種控制方式，主要用于高

精度的定位，可以滿足各類復雜機械位移（

或轉角）變化定位要求。

◆ 對“電子齒輪”的理解

伺服系統(tǒng)一般具備三大環(huán)節(jié)：伺服電機、伺

服驅動器和實施控制的上位機，上位機大都

用PLC或單片機。

伺服電機是這個系統(tǒng)的執(zhí)行元件，伺服系統(tǒng)

靠脈沖來定位，而位置控制的基本點是上位

機依據被控對象的具體控制要求，編制程序

；伺服驅動器執(zhí)行上位機程序，輸出脈沖。

這樣，帶有特定程序規(guī)則的脈沖電源讓伺服

電機驅使機械部件實現位移或轉角，完成工

序作業(yè)任務?？梢姛o論控制對象的要求千變

萬化，其準確的位置定位必然與脈沖的數量

和每單位脈沖期間機械部件的移動量這樣兩

個要素密切相關。

當其他條件不變的前提下，指令單位取值對

機械系統(tǒng)的速度和精度有著密切關系，伺服

系統(tǒng)為用戶提供數字控制平臺，而用戶則應

在滿足設備加工要求前提下，大限度地在

速度和定位精度兩者尋求恰當數值。三菱MR

—J3系列伺服放大器還拓寬了“電子齒輪”

的應用選擇空間；另外提供三個擴展參數，

作為電子齒輪的分子數據，可以通過驅動器

兩個輸入端子功能設置，由PLC編程組合成四

種“電子齒輪”，更增加變速范圍。

從“電子齒輪”的數值結構可以看出，作為

分子分母的兩個用戶參數是整數，然而它必

須通過公式演算化簡，因此各有關數據取值

時應充分考慮計算、化簡的可能性，便于取

舍。

為了確保伺服系統(tǒng)正常運行，制造商會對“

電子齒輪”的比值范圍作出限制，并且提醒

用戶，如果超出限制范圍會產生可能的后果

，比如發(fā)出異常噪音；不能按照設定的速度

或加減速時間常數運行；甚至影響定位精度

，等等，一旦出現這些情況須在減速機速比

、負載位移量（周長、角度、行程）及指令

單位取值等方面厘清主次，尋求平衡。

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