以旋转变压器为测量元件的7M CNC伺服系统
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1.软件部分 与7360系统的伺服控制一样，7M系统也是采用实时中断实现伺服控制的。与7360系统不同的是，7M系统的差补计算部分每8ms进行一次，计算出8ms内工作台的进给量ΔDci，而位置控制部分则每4ms计算一次，将计算结果作为一个4ms的进给指令，经过计算机接口输出。位置控制部分的计算过程为： (1)跟随误差的计算。设上一个4ms开始时工作台的实际位置为DFi-1，从位置检测组件获得的上一个4ms内工作台实际位置增量为ΔDFi，那么本次4ms周期开始时工作台的实际位置为
(5—14) 设上一个4 ms结束时指令位置为Dci-1，那么，本次4 ms的指令位置为
(5—15) 因此，本周期的伺服系统跟随误差，或称位置偏差为
(5—16) (2) 进给速度指令的计算。与7360系统相同，为了控制的需要，要将跟随误差转化为进给速度指令，即根据E值的大小，按下式求出进给速度指令vDA值，即
(5—17) 此外，由于位置控制系统特别是速度控制装置的零点有误差，在给定的速度指令电压为零时，速度控制装置的输出电压不为零，使直流伺服电机(执行元件)仍以慢速旋转。因此，需在软件中补加一个零点偏移补偿量ΔS，使补偿后的直流伺服电机停止旋转。所以，实际的速度指令值的计算应为
(5—18) 2.硬件部分 (1) 位置控制输出组件。位置控制输出组件线路如图5-55所示，速度指令寄存器寄存从工业处理机来的速度指令值vDA,其0~12二进制位存放速度值，第14位是符号位，最大指令值为 8191，最小指令值为 -8191。数模转换器由可预置数的减法计数器组成，定时向计数器置入速度指令值，然后以一定的速率减到零，可将数字量的速度指令值转换为调宽脉冲MP，脉冲周期等于置数周期，脉冲宽度τ与vDA成正比。在7M系统中，为了减少电路误差对精度的影响，将数模转换器的减法计数器分成粗计数器(9~12位)和精计数器(0~8位)两部分。两个计数器的置数周期T均为128μs，粗计数器的计数时钟为125 kHz，最大计数值为15;精计数器的计数时钟为4 kHz，最大计数值为511。 调宽脉冲是不带符号的，为此，需将MP变换成可表示正负值的调宽脉冲NP。此外，为了输出电平稳定精确，还需将脉冲变换成标准幅值，完成这一功能的电 路是模拟开关。关于模拟开关电路参见鉴幅式伺服系统一节的检波器线路。 滤波放大器由运算放大器T1和T2等组成，如图5-55所示。T1是放大倍数为1的高输入阻抗电路，T2将粗精调宽脉冲NPC和NPF按16倍的比例混合，并且滤掉脉冲成分，将直流成分放大到所需的电压VP。
图5-55 位置控制输出组件线路图 按图5-55的滤波放大电路，可写出VP的计算公式：
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