文档介绍:摘要自整角机在数控机床、机器人、导航等领域中有着非常广泛的应用,为了满足日益发展的数控机床设备的数字化的要求,本文对自整角机的轴角检测方法进行了研究,设计了采用数字信号处理器闹峤羌觳獍濉1文的主要内容包括:阅壳俺S玫母窭茁爰觳狻⒆ㄓ媚?榧觳饬街肿哉腔峤羌觳夥椒ń行了详细的讨论,指出:格雷码检测方法的运用受到精度的限制;专用模块检测方法精度较好但价格昂贵。芯苛嘶贏/浠坏淖哉腔闹峤羌觳夥椒ǎǎ河行е导觳夥ā付立叶变换检测法以及分区间检测法,并重点研究了分区间检测法;针对分区间检测法临界点处的跳跃问题,利用模糊神经网络理论进行了探讨,基本解决了临界点处的跳跃问题。樯芰嘶赥的轴角检测板的软硬件设计,并建立了完整的轴角检测调试系统;在完全相同的实验条件下对峤羌觳獍搴妥ㄓ媚?椤单片机轴角检测板的检测性能进行了对比,试验结果表明:峤羌觳獍寤可以代替专用模块。本文所研制的峤羌觳獍寰匝檠橹せ敬锏搅嗽谑丶庸ぜ际踔械应用要求,具有良好的实用价值和应用前景。关键词:自整角机轴角检测:窬山东大学硕士学位论文
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思盘密圃匠盘Ⅶ、机器人和其它机械设备等控制系统中,在火力控制和指挥系统等军事工程装备中,往往有这样的要求:远距离、高精度的传输或复现一个角度;精确测量某个线性位移或角位移;完成某个系统三维空间位置、速度和加速度的准确控制;机械上不固联的两轴或多轴之间实现同步旋转,即所谓角度同步跟踪等等,都离不开数字角度信号的传输、测量与变换等过程。传统的角度测量方法有许多种,按传感器可分为电位器、有刷接触式编码器、光电编码器、交流微电机等等。随着微电子技术的发展,采用感应式交流微电机一自整角机以及全电予固态自整角机一数字转换技术已愈来愈普及,这种测角方法不仅具有可靠性高、抗干扰性能强。而且精度高、实时性好、结构简单、使用方便、寿命长、可维修性好,不仅很好地解决角度位置量的测量、显示,还可以实现相关运动系统的精确控制。如图所示,是一个利用自整角机作检测元件的数控机床的随动系统框图。系统用步进电机将数控装置发出的指令至转换成给定转角口整角接收机实际转角,输出对应于角差的口的误差信号电压经放大器放大后作为伺服电机的控制电压,使其转动,伺服电机经齿轮带动自整角机淖W悠!K钠W苁且J菇遣减小,从而转动刀架蚬ぷ魈向理想位置趋近,直到差值为零为止。如果自整角机淖=遣欢媳浠例如操纵者不断地操纵数控按钮或手柄欧缍簿筒欢系刈6箍跟随而变化,达到转角随动的目的。从而按步进电机的角位移量实现车床进给的控制。实测的反馈量为丝杠转角,不是测量刀具的实际位置。进给量图数控车床的随动系统山东大学硕士学位论文.
%自整角机轴角检测方法的研究现状实践表明,数控系统的加工精度和定位精度主要由检测系统的精度决定。只有高精度的检测系统才能满足日益发展的数控机床设备的数字化的要求。自整角机是一种感应式机电元件,主要用于自动控制、同步传递和计算解答系统中。它可将转轴的转角变换为电气信号、或将电气信号变换为转轴的转角,实现角度数据的远距离发送、接收和变换,达到自动指示角度、位置、距离和指令的目的。控制式自整角机主要用作检测元件用。在系统中自整角机通常是两个或两个以上组合使用,以便于两组信号直接进行比较和处理。自整角机是由一个定子和一个转子组成,定子绕组一般为三相分布绕组,它们彼此在空间上相隔,并接成星形。见图。转子绕组为激磁绕组,产假设在自整角机转子端所加的激磁电压为:那么,它在定子引线.,晓和岛之间感应出同频率信号。定子三相绕组上就产生相位均匀分布的三相交流信号,它们的载波频率与励磁完全相同,信号幅度与自整角机的轴角位置有关,输入输出关系如下:籹生励磁。或:
习上徽机㈣浏瓣囟⋯。时为#,并且价格昂贵盖Ч谄,在很多场合限制了它的应用。激励亳匿——了式中:【,文、【,、滓徽胰谱槭涑鱿嗟缪梗稹5骸—,且桓阂徽胰谱槭涑鱿叩缪梗Ⅳ~比例系数;患ご湃谱槭淙氲缪梗一转子绕组与定子绕组轴线一致时感应电势的最大值;∞一国为激磁信号频率;口一相对于初始状态的转子转角此夥轿唤;此组信号代表了需要传输的自整角机轴角为男畔ⅰU庋哉腔方位角信息转换为三相交流调制信号。经过轴角检测装置后,将三相交流调制信号转换为数字量,并解算出方位角,最后可将其显示或转发。自整角机轴角测量电路如图所示。,——、、/.——目前对自整角机轴角的检测主要有三种方法:一种是采用格雷码检测方法,它的原理是根据自整角机三个输出相电压的正负以及相互之间的大小关系来进行分区,判定轴角处于哪个区域来得到角度的值,它得到的是一个模糊值,并不是