进给力和摩擦力，单位为丝杠导程，单位为进给转动系统总的机械效率，采用滚珠丝杠副时，般因滚珠丝杠预紧引起的附加摩擦转矩，单位为，粗略计算时，可忽略此项伺服电动机至丝杠的转动比所选伺服电动机的额定转矩应大于此值。惯量匹配及计算负载惯量工作台的最大质量为。根据式式中个转动件的转动惯量，单位为个移动件和伺服电动机的转速，单位为各移动件的质量，单位为个移动件的速度，单位为。折算到电动机轴的负载惯量包括三部分，即联轴器和丝杠的转动，定位要求。结论综上所述，无论是开环，半开环还是闭环伺服进给系统，为了确保定位精度和工作的稳定性，在机械传动的设计上，都要求是无间隙低摩擦，低惯量，高刚度，高谐振以及适宜的阻尼比。为了达到这些要求，机械传动装置的设计应尽量采用低摩擦的传动副，以减少摩擦力采用预紧的办法来提高传动刚度采用消隙的方法来减小反向死区误差等等，其中提高刚度降低惯量的要求尤为重要。参考文献范云涨陈兆年主编金属切削机床设计简明手册北京机械工业出版社李洪主编实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社何伯吹主编机床设计手册北京机械工业出版社刘跃南主编机床计算机数控及其应用北京机械工业出版社王爱玲主编现代数控机床结构与设计北京兵器工业出版社李福生主编数控机床技术手册北京北京出版社杨黎明主编机电体化系统设计手册北京国防工业出版社廖效果主编数控技术武汉湖北科学技术出版社白恩远主编现代数控机床伺服及检测技术北京国防工业出版社成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社吴宗泽主编机械设计实用手册北京化学工业出版社致谢经过两个月的忙碌之后，毕业设计最终是完成了。这令我心中充满了无限的喜悦，也倍感到浑身的轻松洽意与充实感。回忆两个月以来，每天都在图书馆查阅资料，作笔记的情景来，毕业设计是我们毕业生对三年来所学知识的次综合运用。搞设计虽然是件辛苦的事情但它确实是让我们学到了很多东西的。在设计过程中有很多的知识需要我们去亲自的总结并运用。这样不仅让我们对以前所学增加了记忆，还在原有的基础上还增加了新的认识。尤其是设计完成后内心的那份喜悦的心情真的是难以用语言来形容的。在毕业设计的过程中，除了我们自己的不懈努力外，还有我们指导老师的亲切指导，让自己明白了设计的意图，了解了主要功能。这其中如果没有连老师对我们设计耐心的指导和我们机械设计小组在起激烈的讨论，那我们的设计工作就不会这样轻松的与成功的完成。在此我向所有那些在设计当中帮助过我们的老师与同学们表示感谢，诚恳的期望能够继续得到大家的批评和建议,希望在以后的工作当中能与大家再次携手,动作台的移动。挠性联轴器，加上锁紧螺母等的惯量约为丝杠直径长,惯量可按式式中直径，单位为长度，单位为密度，单位为，钢的由式中求得按式，即，即电动机的转子惯量应在范围之内。根据以上计算机可初选伺服电动机，如选北京数控设备厂的产品，直流伺服电动机可选型。选型表，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作比较。控制精度不同两相混合式步进电机步矩角般为，五相混合式步进电机步矩角般为。也有些高性能的步进电机步矩角更小。如四通公司生产的种用于慢走丝机床的步进电机，其步矩角为德国百格拉公司生产的三相混合式步进电机其步矩角可通过拨码开关设置为，兼容了两相和五相混合式步进电机的步矩角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为。对于带位编码器的电机而言，驱动器每接收个脉冲电机转圈，即其脉冲当量为秒。是步矩角为的步进电机的脉冲当量的。低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，般认为振动频率为电机空载起跳频率的半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能，可检测出机械的共振点，便于系统调整。矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速般在。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速般为或以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。过载能力不同步进电机般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能立。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更好。速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速般为每分钟几百转需要毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。最大切削负载荷转矩由前面的计算，已知最大进给力加摩擦力为,,滚珠丝杠预紧转矩值可用下式估算最大切削负载转矩可用下式计算，其中丝杠上的最大轴向载荷，包口型直它。控制方式与出错处理的指令没有设置控制方式，执行指令为自动方式，不执行指令为手动方式。指令中的是回路表的起始地址，是回路编号见图，指令有个能流记忆位，用该位检测到端的能流从到正跳变时，指令将执行系列的操作，使从手动方式切换到自动方式。为了实现手动方式到自动方式的无扰动切换，转换前必须把当前的手动控制输出值写入回路表的栏。指令对回路表内的值进行下列操作，保证检测到能流从到的正跳变时，从手动方式无扰动地切换到自动方式令给定值过程变量。令上次的过程变量过程变量的当前值。令积分和输出值。的能流记忆位的默认值为，在启动或从方式转换到方式时它被置位。进入方式后指令首次有效时，没有检测到使能为的正跳变，就不会执行无扰动的切换操作。编译时如果指令指定的回路起始地址或回路号超出范围，将生成编译范围，引起编译失败。指令对回路表中的些输入值不进行范围检查，应保证过程变量不超限。回路表见表。表指令的回路表偏移地址变量格式类型描述过程变量双字实数输入应在之间给定值双字实数输入应在之间输出值双字实数输入输出应在之间增益双字实数输入比例常数，可正可负采样时间双字实数输入单位为，必须为正数积分时间双字实数输入单位为，必须为正数微分时间双字实数输入单位为，必须为正数上次的积分值双字实数输入输出应在之间上次过程变量双字实数输入输出最近次运算的过程变量值控制方案设计毕业设计的课题的液位控制系统原理图如图和所示。因为有两个水箱，所以把它分成两个部分来分别设计。系统设计上水箱液位的自动调节在这个部分中控制的是上水箱的液位。系统原理图如图所示。单相泵正常运行，打开阀和阀，打开上水箱的出水阀，电动调节阀以定的开度来控制进入水箱的水流量，调节手段是通过将压力变送器检测到的电信号送入中，经过变换成数字信号，送入数字调节器中，经算法后将控制量经过转换成与电动调节阀开度相对应的电信号送入电动调节阀中控制通道中的水流量。当上水箱的液位小于设定值时，压力变送器检测到的信号小于设定值，设定值与反馈值的差就是调节器的输入偏差信号。经过运算后即输出控制信号给电动调节阀，使其开度增大，以使通道里的水流量变大，增加水箱里的储水量，液位升高。当液位升高到设定高度时，设定值与控制变量平衡，调节器的输入偏差信号为零，电动调节阀就维持在那个开度，流量也不变，同时水箱的液位也维持不变。系统的控制框图如图所示。其中为给定信号，由用户通过计算机设定，为控制变量，它们的差是调节器的输入偏差信号，经过的程序运算后输出，调节器的输出信号经过的转换成的模拟电信号后输出到电动调节阀中调节调节阀的开度，以控制水的流量，使水箱的液位保持设定值。水箱的液位经过压力变送器检测转换成相关的电信号输入到的输入接口，再经过转换成控制量，给定值与控制量经过的的减法运算成了偏差信号,又输入到调节器中，又开始了新的调节。所以系统能实时地调节水箱的液位。图上水箱液位自动调节系统控制框图上水箱下水箱液位串级控制系统上水箱下水箱液位控制系统由于控制过程特性呈现大进给力和摩擦力，单位为丝杠导程，单位为进给转动系统总的机械效率，采用滚珠丝杠副时，般因滚珠丝杠预紧引起的附加摩擦转矩，单位为，粗略计算时，可忽略此项伺服电动机至丝杠的转动比所选伺服电动机的额定转矩应大于此值。惯量匹配及计算负载惯量工作台的最大质量为。根据式式中个转动件的转动惯量，单位为个移动件和伺服电动机的转速，单位为各移动件的质量，单位为个移动件的速度，单位为。折算到电动机轴的负载惯量包括三部分，即联轴器和丝杠的转动，定位要求。结论综上所述，无论是开环，半开环还是闭环伺服进给系统，为了确保定位精度和工作的稳定性，在机械传动的设计上，都要求是无间隙低摩擦，低惯量，高刚度，高谐振以及适宜的阻尼比。为了达到这些要求，机械传动装置的设计应尽量采用低摩擦的传动副，以减少摩擦力采用预紧的办法来提高传动刚度采用消隙的方法来减小反向死区误差等等，其中提高刚度降低惯量的要求尤为重要。参考文献范云涨陈兆年主编金属切削机床设计简明手册北京机械工业出版社李洪主编实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社何伯吹主编机床设计手册北京机械工业出版社刘跃南主编机床计算机数控及其应用北京机械工业出版社王爱玲主编现代数控机床结构与设计北京兵器工业出版社李福生主编数控机床技术手册北京北京出版社杨黎明主编机电体化系统设计手册北京国防工业出版社廖效果主编数控技术武汉湖北科学技术出版社白恩远主编现代数控机床伺服及检测技术北京国防工业出版社成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社吴宗泽主编机械设计实用手册北京化学工业出版社致谢经过两个月的忙碌之后，毕业设计最终是完成了。这令我心中充满了无限的喜悦，也倍感到浑身的轻松洽意与充实感。回忆两个月以来，每天都在图书馆查阅资料，作笔记的情景来，毕业设计是我们毕业生对三年来所学知识的次综合运用。搞设计虽然是件辛苦的事情但它确实是让我们学到了很多东西的。在设计过程中有很多的知识需要我们去亲自的总结并运用。这样不仅让我们对以前所学增加了记忆，还在原有的基础上还增加了新的认识。尤其是设计完成后内心的那份喜悦的心情真的是难以用语言来形容的。在毕业设计的过程中，除了我们自己的不懈努力外，还有我们指导老师的亲切指导，让自己明白了设计的意图，了解了主要功能。这其中如果没有连老师对我们设计耐心的指导和我们机械设计小组在起激烈的讨论，那我们的设计工作就不会这样轻松的与成功的完成。在此我向所有那些在设计当中帮助过我们的老师与同学们表示感谢，诚恳的期望能够继续得到大家的批评和建议,希望在以后的工作当中能与大家再次携手,动作台的移动。挠性联轴器，加上锁紧螺母等的惯量约为丝杠直径长,惯量可按式式中直径，单位为长度，单位为密度，单位为，钢的由式中求得按式，即，即电动机的转子惯量应在范围之内。根据以上计算机可初选伺服电动机，如选北京数控设备厂的产品，直流伺服电动机可选型。选型