脈衝比較法

實現位置比較的一種方法。脈衝比較法是將P_c的脈衝信號與P_f的脈衝信號相比較,得到脈衝偏差信號P_e。能產生脈衝信號的位置檢測裝置有光柵、光電編碼器等,比較器為加減可逆計數器組成的數字脈衝比較器,其組成如概述圖所示。

基本介紹

• 中文名：脈衝比較法
• 套用領域：數控工具機
• 作用：實現位置比較

原理

P_c+,P_c-,P_f+,P_f-,的加減定義表如下：

位置指令	含義	可逆計數器運算	位置反饋	反饋	可逆計數器運算
Pc+	正向運動指令	+	Pf+	正向位置反饋	-
Pc-	反向運動指令	-	Pf-	反向位置反饋	+

當數控系統要求工作檯向一個方向進給時,經插補運算得到一系列進給脈衝作為指令脈衝,其數量代表了工作檯的指令進給量,頻率代表了工作檯的進給速度,方向代表了工作檯的進給方向。以增量式編碼器為例,當光電編碼器與伺服電動機及滾珠絲槓直聯時,隨著伺服電動機的轉動,產生序列脈衝輸出,脈衝的頻率將隨著轉速的快慢而升降。

①工作檯處於靜止狀態時,指令脈衝P_c=0,這時反饋脈衝P_f=0,則P_e=0,伺服電動機的速度給定為零,工作檯繼續保持靜止不動。

②現有正向指令P_c=2,根據上表的定義,可逆計數器加2,在工作檯尚未移動之前,反饋脈衝P_f+=0,可逆計數器輸出P_e=P_c+-P_f+=2-0=2>0,經轉換,速度指令為正,伺服電動機正轉,工作檯正向進給。

③工作檯正向運動,即有反饋脈衝P_f+產生,當P_f+=1時,根據表中的定義,可逆計數器減1,此時P_e=P_c+-P_f+=2-1>0,何服電動機仍正轉,工作檯繼續正向進給。

④當P_f+=2時,P_e=P_c+-P_f+=2-2=0,則速度指令為零,伺服電動機停轉,工作檯停止在位置指令所要求的位置。

⑤當指令脈衝為反向P_c-。時,控制過程與正向時相同,只是P_e<0,工作檯反向進給。

脈衝分離電路的作用是:在加、減脈衝先後分別來到時,各自按規則通過加法計數端或減法計數端進入可逆計數器;若加、減脈衝同時來到,則由該電路保證先作加法計數,再作減法計數,這樣可保證兩路計數脈衝均不會丟失。

可逆計數器中的值代表了工具機當前位置與目標位置之間的距離。計數器中數值越大,說明離目標位置的距離越遠,將以高的速度接近目標位置;隨著計數器中數值的減小,速度也就慢下來,直到速度為零。

當採用絕對式編碼器時,通常情況下,先將位置檢測的代碼反饋信號經數碼-數字轉換,變成數字脈衝信號,再進行脈衝比較。當位置檢測裝置採用感應同步器或旋轉變壓器時,位置比較常採用相位比較和幅值比較,在相位比較中,先將檢測裝置的輸出信號轉換成脈衝信號,再與指令脈衝進行相位比較,用相位差進行位置控制。