数控机床实验报告——单轴电机运动控制
2021年单轴电机运动控制实验报告范文

单轴电机运动控制实验报告范文实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试一.实验目的1.熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2.掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二.实验内容1.调节器的调试三.实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏。
2.MEL—11组件 3.MCL—18组件4.双踪示波器 5.万用表四.实验方法1.速度调节器(ASR)的调试按图1-5接线,DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
(1)调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容,使ASR调节器为PI调节器,加入一定的输入电压(由MCL—18的给定提供,以下同),调整正、负限幅电位器RP1、RP2,使输出正负值等于5V。
(2)测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接(“5”、“6”端短接),使ASR调节器为P调节器,向调节器输入端逐渐加入正负电压,测出相应的输出电压,直至输出限幅值,并画图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图出曲线。
(3)观察PI特性拆除“5”、“6”端短接线,突加给定电压(0.1V),用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律,改变调节器的放大倍数及反馈电容,观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
2.电流调节器(ACR)的调试按图1-5接线。
(1)调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容,使调节器为PI调节器,加入一定的输入电压,调整正,负限幅电位器,使输出正负最大值等于5V。
(2)测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接(“9”、“10”端短接),使调节器为P调节器,向调节器输入端逐渐加入正负电压,测出相应的输出电压,直至输出限幅值,并画出曲线。
(3)观察PI特性拆除“9”、“10”端短接线,突加给定电压,用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律,改变调节器的放大倍数及反馈电容,观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
一.实验目的1.了解双闭环不可逆直流调速系统的原理,组成及各主要单元部件的原理。
最新机床实验报告

最新机床实验报告
在本次实验中,我们对最新的CNC(Computer Numerical Control)机床进行了一系列的测试和评估。
实验的主要目的是验证机床的性能指标,包括精度、稳定性、加工效率以及用户界面的友好性。
实验过程如下:
1. 机床校准:首先,我们对机床进行了校准,确保所有的机械部件都
在正确的位置,并且误差控制在允许范围内。
2. 材料选择:为了全面测试机床的性能,我们选择了多种材料进行加工,包括铝合金、不锈钢和塑料等。
3. 加工程序编写:根据所选材料的特性,我们编写了相应的CNC程序,并在实验前进行了模拟运行,以确保程序无误。
4. 实际加工:在机床上运行CNC程序,对选定的材料进行实际加工。
在此过程中,我们记录了加工时间、切削速度、进给速度等关键参数。
5. 加工件检测:加工完成后,我们使用精密测量工具对加工件的尺寸
精度和表面粗糙度进行了检测。
6. 性能评估:根据检测结果,我们对机床的加工精度、效率和稳定性
进行了评估。
同时,我们也对操作界面的易用性和功能性进行了评价。
实验结果显示,该最新型号的CNC机床在加工精度和效率方面均达到
了预期目标。
特别是在复杂形状的加工上,机床展现出了优异的性能。
然而,用户界面虽然功能齐全,但在某些操作上还存在一定的复杂性,
建议制造商进一步优化。
总体而言,该机床是一款性能可靠、加工能力强的设备,适合用于精密加工领域。
未来的工作将集中在进一步优化操作流程和提高自动化程度上,以满足更广泛的工业应用需求。
运动控制实验指导书

运动控制实验指导书李忠明叶平北京邮电大学机电工程实验教学中心2014实验系统介绍GXY系列工作台集成有4轴运动控制器、电机及其驱动、电控箱、运动平台等部件。
各部件全部设计成相对独立的模块,便于面向不同实验进行重组。
机械部分是一个采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台,用于实现目标轨迹和动作。
为了纪录运动轨迹和动作效果,专门配备了笔架和绘图装置,笔架可抬起或下降,其升降运动由电磁铁通、断电实现,电磁铁的通断电信号由控制卡通过IO口给出。
执行装置根据驱动和控制精度的要求可以分别选用交流伺服电机,直流伺服电机和步进电机。
直流伺服电机具有起动转矩大、体积小、重量轻、转矩和转速容易控制、效率高的优点。
但维护困难,使用寿命短,速度受到限制。
交流伺服电机具有高速,高加速度,无电刷维护,环境要求低等优点,但驱动电路复杂,价格高。
一般伺服电机和驱动器组成一个速度闭环控制系统,用户则根据需要可通过运动控制器构造一个位置(半)闭环控制系统。
步进电机不需要传感器,不需要反馈,用于实现开环控制;步进电机可以直接用数字信号进行控制,与计算机的接口比较容易;没有电刷,维护方便、寿命长;启动、停止、正转、反转容易控制。
步进电机的缺点是能量转换效率低,易失步(输入脉冲而电机不转动)等。
当采用交流伺服电机作为执行装置时,安装在电机轴上的增量码盘充当位置传感器,用于间接测量机械部分的移动距离,如果要直接测量机械部分移动位移,则必须额外安装光栅尺等直线位移测量装置。
控制装置由PC机、GT-400-SV(或GT-400-SG)运动控制卡和相应驱动器等组成。
运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令,进行规划处理,转化成伺服驱动器可以接受的指令格式,发给伺服驱动器,由伺服驱动器进行处理和放大,输出给执行装置。
控制装置和电机(执行装置)之间的连接示意如下图1-6所示:图1-6 GT运动控制器典型应用实验一运动控制器的调整-PID控制1.1 实验目的了解数字滤波器的基本控制作用,掌握调整数字滤波器的一般步骤和方法,调节运动控制器的滤波器参数,使电机运动达到要求的性能。
关于数控的实验报告

一、实验目的1. 熟悉数控机床的基本结构和工作原理。
2. 掌握数控编程的基本方法,能根据零件图样编写数控加工程序。
3. 熟悉数控机床的操作流程,能进行简单的数控加工。
二、实验设备1. 数控铣床:XK7142. 数控编程软件:Mastercam3. 计算机一台三、实验内容1. 数控铣床的基本结构和工作原理2. 数控编程的基本方法3. 数控机床的操作流程四、实验步骤1. 数控铣床的基本结构和工作原理(1)观察数控铣床的外观,了解机床的组成和各部分功能。
(2)熟悉数控铣床的电气控制系统,了解各个电气元件的作用。
(3)观察数控铣床的机械结构,了解各个运动部件的连接方式和运动轨迹。
2. 数控编程的基本方法(1)打开Mastercam软件,创建一个新的项目。
(2)根据零件图样,设置工件坐标系和刀具路径。
(3)选择合适的刀具和切削参数,进行粗加工和精加工。
(4)生成加工程序,并进行模拟加工。
3. 数控机床的操作流程(1)开机,预热机床。
(2)装夹工件,调整工件坐标系。
(3)装夹刀具,设置刀具参数。
(4)输入加工程序,进行模拟加工。
(5)开始加工,观察加工过程。
(6)加工完成后,卸下工件,检查加工质量。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过本次实验,掌握了数控铣床的基本结构和工作原理,学会了数控编程的基本方法,能够根据零件图样编写数控加工程序,并进行了简单的数控加工。
2. 实验分析(1)数控铣床的基本结构和工作原理:数控铣床由床身、主轴、进给系统、控制系统等组成。
控制系统通过接收加工程序,控制主轴和进给系统的运动,实现对工件的加工。
(2)数控编程的基本方法:数控编程主要包括工件坐标系设置、刀具路径设置、切削参数设置等。
通过Mastercam软件,可以方便地完成这些操作。
(3)数控机床的操作流程:操作数控铣床需要熟悉机床的各个部分,掌握操作流程。
开机、预热、装夹工件、装夹刀具、输入加工程序、模拟加工、开始加工、检查加工质量等步骤。
数控机床实验报告

《数控机床》实验报告书班级姓名:学号:实验一:《宇航数控加工仿真系统》功能熟悉实验二:数控车床编程与仿真操作1.数控车床由哪几部分组成?答:数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。
数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。
2.为什么每次启动系统后要进行“回零”操作?答:机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差,回零操作是对机械零点的校正。
3.绘出运行程序的仿真轨迹,并标出轨迹各段所对应的程序段号。
答:略4.简述对刀过程?答:(1)一般对刀,一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。
下面以Z向对刀为例说明对刀方法:刀具安装后,先移动刀具手动切削工件右端面,再沿X向退刀,将右端面与加工原点距离N输入数控系统,即完成这把刀具Z向对刀过程。
(2)机外对刀仪对刀,机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z 方向的距离。
利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好,以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。
(3)自动对刀,自动对刀是通过刀尖检测系统实现的,刀尖以设定的速度向接触式传感器接近,当刀尖与传感器接触并发出信号,数控系统立即记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀具补偿值。
5.G00与G01指令有何不同?答:G00指令表示刀具以机床给定的快速进给速度移动到目标点,又称为点定位指令,G01指令使刀具以设定的进给速度从所在点出发,直线插补至目标点。
6.简述用MDI方式换2号刀的操作过程。
答:按下程序建按下MDI建输入一段换刀程序T0101的刀具指令按循环启动实验三:数控铣床编程与仿真操作1.数控铣床由哪几部分组成?答:(1)、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统。
(2)、进给伺服系统由进给电动机和进给执行机构组成。
(3)、控制系统是数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。
数控技术实验报告

实验一数控机床认识实验报告班级学号姓名成绩一、实验目的二、实验仪器与设备三、实验内容简述1.现场了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机)的基本结构、加工对象及其用途。
(1)数控机床的基本结构1)SK50数控车床的基本结构2)XK715D数控立式铣床的基本结构3)DK77型数控电火花线切割机的基本结构4)数控电火花成型机的基本结构(2)数控机床的加工对象及其用途1)SK50数控车床的加工对象及其用途2)XK715D数控立式铣床的加工对象及其用途3)DK77型数控电火花线切割机的加工对象及其用途4)数控电火花成型机的加工对象及其用途2.现场掌握数控机床的坐标系。
(1)数控机床的坐标轴的确定方法(2)现场操作数控机床的坐标轴的运动(注:根据实验老师讲解及要求练习操作,现场要求学生操作并打分)1)SK50数控车床的坐标轴的运动①实验老师要求操作内容②学生操作得分2)XK715D数控立式铣床的坐标轴的运动①实验老师要求操作内容②学生操作得分3.接通电源,启动系统,在数控车床、数控铣床上进行手动“回零”、“点动”、“手轮操作"等基本运动操作.(注:根据实验老师讲解及要求练习操作,并现场打分) (1) SK50数控车床手动“回零”、“点动”、“手轮操作”等基本运动操作1)SK50数控车床手动“回零”等操作步骤2)学生操作得分(2) XK715D数控立式铣床手动“回零”、“点动"、“手轮操作"等基本运动操作1)XK715D数控立式铣床手动“回零" 等操作步骤2)学生操作得分四、思考与作业题1. 数控机床由哪几部分组成?2。
为什么每次启动系统后要进行“回零”操作?3. 标出SK50数控车床和XK715D数控立式铣床的坐标轴。
实验二数控系统的原理与组成实验报告班级学号姓名成绩一、实验目的二、实验仪器与设备三、实验内容简述1、认识数控系统综合实验台的各组成部分1)指出数控系统综合实验台各个组成部件及其原理或作用.①画出主轴控制模块(主轴变频器)的工作接线图,并说明其作用②画出步进伺服控制模块的工作接线图,并说明其作用③画出串行式HSV—11型半闭环、闭环伺服控制控制模块的工作接线图2)了解数控系统综合实验台各个组成部件之间的连接,认清各个信号线来源和去向①画出数控系统综合实验台各个组成部件之间的接线图②认清各个信号线来源和去向2、了解数控系统综合实验台的基本操作1)写出数控系统综合实验台上电顺序2)简单介绍HNC—21TF车床数控装置的基本操作3)演示程序执行过程四、作业题1、简述数控系统的组成部分及其作用。
《数控机床与编程》实验报告
《数控机床与编程》实验报告实验一、数控机床面板操作一、实验目的:1、熟悉数控车床的按钮功能及操作顺序。
2、了解数控车床的面板及主要功能的用法。
3、掌握数控车床的的回零及手动操作方法。
4、掌握数控车床对刀步骤及设定方法。
二、实验原理与说明:1、数控机床的组成数控机床由计算机数控系统和机床本体两部分组成。
计算机数控系统主要包括输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置和可编程控制器(PLC)等。
2、CK0638数控车床的操作方法Sinumerik 802C 数控系统操作面板各按键功能如下。
三、实验设备与仪器1、配备西门子802C数控系统的CK0638卧式车床一台。
2、尼龙棒一根(长150~200mm,直径26mm)。
3、深度游标卡尺、游标卡尺、外径千分尺各一把。
4、外圆车刀、螺纹车刀、切断刀各一把。
四、实验内容、方法与步骤1、给数控车床通电,进行回零操作。
2、熟悉数控车床主要面板功能。
3、安装棒料。
4、首先进行X方向试切对刀,按键让主轴正转,然后进行试切外圆,切深必须小于根据零件图和毛坯大小所确定的能够切削的最大厚度以避免过切,切削距离以方便测量为宜,切削完成后保持X方向不变,以+Z方向移动退出加工位置以方便测量尺寸,然后按键停止主轴旋转,测量所车外圆大小D,并输入到图1-9中的“零偏”后的数值中,依次按软键“计算”、“确定”完成X方向对刀。
5、然后进行Z方向对刀,按软键“对刀”,然后按图1-9软键“轴+”进入到对刀界面进行Z方向试切对刀。
按键让主轴正转,然后进行手动试切端面,端面试切平整以后保持Z 键停止主轴旋转,零偏后输入0,依次按软轴不运动,沿+X方向退出加工区域,然后按键“计算”、“确定”完成Z方向对刀。
6、按照以上步骤分别进行三把刀的对刀,并记录所获取的刀偏数据。
五、实验记录、数据处理及结论1、对刀数据的计算方法:X向刀偏=车削时X向机械坐标—(所车外圆直径大小/2)Z向刀偏=车削时X向机械坐标—所车棒料端面与对刀点Z向距离3、实验结论本实验误差主要来源:由于对刀采用的是工程塑料,对刀过程由于塑料的变形对刀结果存在一定的误差,同时由于测量量具存在一定的人为误差。
数控技术实验报告
实验一数控机床认识实验报告班级学号姓名成绩一、实验目的二、实验仪器与设备三、实验内容简述1。
现场了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机)的基本结构、加工对象及其用途。
(1)数控机床的基本结构1)SK50数控车床的基本结构2)XK715D数控立式铣床的基本结构3)DK77型数控电火花线切割机的基本结构4)数控电火花成型机的基本结构(2)数控机床的加工对象及其用途1)SK50数控车床的加工对象及其用途2)XK715D数控立式铣床的加工对象及其用途3)DK77型数控电火花线切割机的加工对象及其用途4)数控电火花成型机的加工对象及其用途2。
现场掌握数控机床的坐标系.(1)数控机床的坐标轴的确定方法(2) 现场操作数控机床的坐标轴的运动(注:根据实验老师讲解及要求练习操作,现场要求学生操作并打分)1)SK50数控车床的坐标轴的运动①实验老师要求操作内容②学生操作得分2)XK715D数控立式铣床的坐标轴的运动①实验老师要求操作内容②学生操作得分3.接通电源,启动系统,在数控车床、数控铣床上进行手动“回零"、“点动"、“手轮操作”等基本运动操作。
(注:根据实验老师讲解及要求练习操作,并现场打分)(1) SK50数控车床手动“回零"、“点动”、“手轮操作"等基本运动操作1)SK50数控车床手动“回零”等操作步骤2)学生操作得分(2) XK715D数控立式铣床手动“回零”、“点动"、“手轮操作"等基本运动操作1)XK715D数控立式铣床手动“回零”等操作步骤2)学生操作得分四、思考与作业题1. 数控机床由哪几部分组成?2。
为什么每次启动系统后要进行“回零”操作?3. 标出SK50数控车床和XK715D数控立式铣床的坐标轴。
实验二数控系统的原理与组成实验报告班级学号姓名成绩一、实验目的二、实验仪器与设备三、实验内容简述1、认识数控系统综合实验台的各组成部分1)指出数控系统综合实验台各个组成部件及其原理或作用.①画出主轴控制模块(主轴变频器)的工作接线图,并说明其作用②画出步进伺服控制模块的工作接线图,并说明其作用③画出串行式HSV—11型半闭环、闭环伺服控制控制模块的工作接线图2)了解数控系统综合实验台各个组成部件之间的连接,认清各个信号线来源和去向①画出数控系统综合实验台各个组成部件之间的接线图②认清各个信号线来源和去向2、了解数控系统综合实验台的基本操作1)写出数控系统综合实验台上电顺序2)简单介绍HNC—21TF车床数控装置的基本操作3)演示程序执行过程四、作业题1、简述数控系统的组成部分及其作用。
电机控制实验报告分析(3篇)
第1篇一、实验背景电机控制技术在现代工业和日常生活中扮演着重要角色,其性能直接影响着设备的运行效率和稳定性。
为了更好地理解和掌握电机控制技术,我们进行了一系列电机控制实验。
本报告将对实验过程、结果及分析进行详细阐述。
二、实验目的1. 熟悉电机控制系统的基本组成和原理;2. 掌握电机控制实验的操作步骤和注意事项;3. 分析实验数据,验证电机控制理论;4. 提高实际操作能力和故障排除能力。
三、实验内容1. 电机控制实验平台搭建实验平台主要包括电机、控制器、传感器、电源等设备。
实验过程中,我们需要根据实验要求,正确连接各设备,确保实验顺利进行。
2. 电机调速实验通过调整PWM信号的占空比,实现对电机转速的调节。
实验中,我们测试了不同占空比下电机的转速,并记录实验数据。
3. 电机转向控制实验通过改变PWM信号的极性,实现对电机转向的控制。
实验中,我们测试了不同极性下电机的转向,并记录实验数据。
4. 电机制动实验通过调整PWM信号的占空比和极性,实现对电机制动的控制。
实验中,我们测试了不同制动条件下电机的制动效果,并记录实验数据。
四、实验结果与分析1. 电机调速实验结果分析实验结果显示,随着PWM占空比的增大,电机转速逐渐提高。
当占空比为100%时,电机达到最大转速。
实验数据与理论分析基本一致。
2. 电机转向控制实验结果分析实验结果显示,通过改变PWM信号的极性,可以实现对电机转向的控制。
当PWM信号极性为正时,电机正转;当PWM信号极性为负时,电机反转。
实验数据与理论分析相符。
3. 电机制动实验结果分析实验结果显示,通过调整PWM信号的占空比和极性,可以实现对电机制动的控制。
当PWM信号占空比为0时,电机完全制动;当占空比逐渐增大时,电机制动效果逐渐减弱。
实验数据与理论分析基本一致。
五、实验结论1. 电机控制实验平台搭建成功,能够满足实验要求;2. 电机调速、转向和制动实验均取得了良好的效果,验证了电机控制理论;3. 通过实验,提高了实际操作能力和故障排除能力。
单轴电机运动控制实验报告范文
单轴电机运动控制实验报告范文单轴电机运动控制实验报告范文篇一:运动控制实验报告实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试一.实验目的1.熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2.掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二.实验内容1.调节器的调试三.实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏。
2.MEL—11组件 3.MCL—18组件4.双踪示波器 5.万用表四.实验方法1.速度调节器(ASR)的调试按图1-5接线,DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
(1)调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容,使ASR调节器为PI调节器,加入一定的输入电压(由MCL—18的给定提供,以下同),调整正、负限幅电位器RP1、RP2,使输出正负值等于5V。
(2)测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接(“5”、“6”端短接),使ASR调节器为P调节器,向调节器输入端逐渐加入正负电压,测出相应的输出电压,直至输出限幅值,并画图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图出曲线。
(3)观察PI特性拆除“5”、“6”端短接线,突加给定电压(0.1V),用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律,改变调节器的放大倍数及反馈电容,观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
2.电流调节器(ACR)的调试按图1-5接线。
(1)调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容,使调节器为PI调节器,加入一定的输入电压,调整正,负限幅电位器,使输出正负最大值等于5V。
(2)测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接(“9”、“10”端短接),使调节器为P调节器,向调节器输入端逐渐加入正负电压,测出相应的输出电压,直至输出限幅值,并画出曲线。
(3)观察PI特性拆除“9”、“10”端短接线,突加给定电压,用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律,改变调节器的放大倍数及反馈电容,观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
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数控机床实验报告
——单轴电机运动控制实验
姓名:学号:
一实验目的
理解运动控制系统加、减速控制的基本原理及其常见实现方式(T曲线模式、S曲线模式),理解电子齿轮的相关概念和应用范围,掌握实现单轴运动各种运动模式的方法和设置参数的含义
二实验设备
1.四轴运动开发平台
2.GT-400-SV卡一块
3.PC机一台
三实验步骤
3.1 S曲线模式运行实验
1. 打开运动控制平台实验软件,点击界面下方“单轴电机实验”按钮,进入单轴运动控制
实验界面;
2. 在电机选择栏中,选择“1轴”为当前轴,电机控制模式设置为“模拟电压”,表示控制
信号为模拟电压;
3. 在控制模式选项卡中点击“S曲线模式”,设置S曲线模式参数如下:
加加速度 0.0001 Pls/ST^3
加速度 0.03 Pls/ST^2
速度 10 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
4. 点击开启轴按钮,使电机伺服上电,确认参数设置无误后,点击运行按钮,此时观察到
运动控制平台上电机开始运动;
5. 单轴运动停止后,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线,曲线如下
图(图1)所示。
6. 改变加加速度的参数值,设置参数如下:
加加速度 0.001 Pls/ST^3
加速度 0.03 Pls/ST^2
速度 10 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
7.开启轴,运行电机,界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线如下图(图2)
所示。
8.改变加速度的参数值,设置参数如下:
加加速度 0.0001 Pls/ST^3
加速度 0.2 Pls/ST^2
速度 10 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
9. 开启轴,运行电机,界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线如下图(图3)
所示。
图1 S曲线模式(加加速度0.0001 加速度0.03)
10. 比较并分析不同参数设置对S 曲线运动模式的影响。
① 改变加加速度,比较图1与图2,速度-时间曲线中,当加加速度越大时,加速和减速的时间越短,加速度-时间曲线的峰值越大,速度突变越明显,越容易发生刚性冲击。
② 改变加速度,比较图1与图3,其实看不到明显区别,分析原因为:加加速度与加速度的取值不合适,无法看出改变加速度对S 曲线的影响。
经理论分析发现:图3由于加加速度设置过小,加速度设置过大,还没达到设置得加速度值就得做减加速运动。
所以改变加速度的值,理论上对S 曲线的影响是改变匀加速或匀减速运动段的时间。
图3 S 曲线模式(加加速度0.0001 加速度0.2)
图2 S 曲线模式(加加速度0.001 加速度0.03)
3.2 T曲线模式运行实验
1. 保持其他设置不变,在控制模式选项卡中点击“T 曲线模式”,进入T 曲线运动模式,设
置T 曲线模式的参数如下:
加速度 0.01 Pls/ST^2
速度 8 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
2. 确认参数设置无误后,点击运行按钮,单轴开始以T曲线模式运动。
3. 单轴运动停止后,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线,曲线如下
图(图4)所示。
4. 改变加速度的值,运行电机,参数设置如下:
加速度 0.1 Pls/ST^2
速度 8 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
5. 单轴运动停止后,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线,曲线如下
图(图5)所示。
6. 改变加速度的值,运行电机,参数设置如下:
加速度 0.1 Pls/ST^2
速度 16 Pls/ST
目标位置 60000 pulse
7. 单轴运动停止后,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲线,曲线如下
图(图6)所示。
图4 T曲线模式(加速度0.01 速度8)
8. 比较并分析不同参数设置对T 曲线运动模式的影响。
① 改变加速度,比较图4与图5,速度-时间曲线中,当加速度越大时,到达所设速度的时间越短,速度突变越明显,越容易发生刚性冲击。
② 改变速度,比较图5与图6,位移-时间曲线中,当速度越大时,到达目标位置的时间越短;速度-时间曲线中,当速度越大时,速度峰值越大,速度突变越大,刚性冲击越大。
③ 不论加速度和速度参数设置如何,T 曲线的加速度-时间曲线中均出现突变,即T
曲
图6 T 曲线模式(加速度0.1 加速度16)
图5 T 曲线模式(加速度0.1 速度8)
线存在柔性冲击。
3.3 速度模式运行实验
1. 在控制模式选项卡中点击“速度模式”,设置速度模式的参数如下:
加速度 0.02 Pls/ST^2
速度 8 Pls/ST
2. 点击开启轴按钮,使电机伺服上电;确认参数设置无误后,点击运行按钮,电机开始转
动。
3. 点击停止按钮,停止电机运动,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移曲
线,曲线如下图(图7)所示。
4. 改变加速度的值,运行电机,参数设置如下:
加速度 0.2 Pls/ST^2
速度 8 Pls/ST
5. 点击停止按钮后,停止电机运动,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移
曲线,曲线如下图(图8)所示。
6. 改变加速度的值,运行电机,参数设置如下:
加速度 0.2 Pls/ST^2
速度 16 Pls/ST
7. 点击停止按钮后,停止电机运动,观察界面左侧显示区中电机运行速度、加速度及位移
曲线,曲线如下图(图9)所示。
图7 速度模式(加速度0.02 速度8)
8. 比较并分析不同参数设置对T 曲线运动模式的影响。
① 改变加速度,比较图7与图8,速度-时间曲线中,当加速度越大时,到达所设速度的时间越短,速度突变越明显,越容易发生刚性冲击。
② 改变速度,比较图8与图9,加速度-时间曲线中,当速度越大时,加速度突变越大,柔性冲击越大
③ 不论加速度和速度参数设置如何,速度模式曲线的加速度-时间曲线中均出现突变,即速度模式曲线存在柔性冲击。
图9 速度模式(加速度0.2 加速度16)
图8 速度模式(加速度0.2 速度8)
3.4 电子齿轮模式运行实验
1. 在电机选择栏中,选择“1 轴”为当前轴,此轴将自动设置为电子齿轮中的从动轴。
2. 在控制模式选项卡中点击“电子齿轮模式”,设置电子齿轮模式参数,参数设置完毕后点
击“确定”,参数设置如下:
主动轴号 2轴
电子齿轮比 -1
3. 在电机选择栏中,选择电子齿轮中设置的主动轴“2 轴”为当前轴。
4. 在控制模式选项卡中电机“S曲线模式”,设置主动轴2轴的S曲线模式运动参数,参数
值如下:
加加速度 0.0005 Pls/ST^3
加速度 0.2 Pls/ST^2
速度 5 Pls/ST
目标位置 30000 pulse
5. 点击开启轴按钮,使伺服电机上电,确认参数设置无误后,点击运行按钮。
6. 观察并记录运动控制平台上各轴的运动。
7. 分别改变电子齿轮传动比和主动轴,重复以上步骤,观察并记录运动控制平台上各轴的
运动。
8. 记录的运动情况如下表(表1)所示。
四实验总结
① T曲线和S曲线加减速模式的特点和应用场合。
答:T曲线特点是:匀加速直线运动-匀速-匀减速直线运动,由于在匀加速进入匀速
的瞬间,加速度存在突变,在匀速到匀减速的瞬间也是,所以T曲线模式存在柔性冲击。
因为速度的过渡不够平滑,运动精度低,所以T曲线模式的加减速方法一般用于起停、进退刀等辅助运动中。
S曲线模式的特点是:加加速-加速-减加速-匀速-加减速-减速-减减速,由于速度平滑变化,所以不存在柔性冲击。
由于S曲线模式变化平滑,不存在柔性冲击,运动精度高,但是算法比较复杂,一般用于高速、高精度的加工中。
②速度控制模式的特点和应用场合。
答:交流伺服电机有3种控制模式,包括:位置模式、速度模式和转矩模式,位置控制模式下需要使用上位机来进行上位运算及控制,运算量较大;速度和转矩模式下运算量较小,可以脱离上位机,只利用伺服驱动器来进行模拟量控制。
所以,实现伺服电机的速度,一般采用速度控制模式。
③两轴电子齿轮运行模式与两轴插补运行的异同。
答:两轴电子齿轮是速度比控制,而两轴插补运行是位置控制。