數(shù)控機(jī)床工作臺位置伺服系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，用MATLAB編程繪制系統(tǒng)Bode圖，結(jié)果如圖3所示。通過K _a=1的Bode圖，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的相角裕量和幅值裕量都是負(fù)值所以系統(tǒng)不穩(wěn)定^[2][3]。

MATLAB程序如下：

Ka=1

num=Ka*4216e-6*1.25e6*9.56e-4*100

den=conv([1/600^2 2*0.5/600 1],[1/388^2 2*1.24/388 1 0])

sys=tf(num,den)

margin(sys)

4 系統(tǒng)校正和動態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算

一般為滿足電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的相角裕量應(yīng)該在30~60之，幅頻裕量應(yīng)當(dāng)大于6dB。因此，將圖中零dB線上移，使相位裕量=50，此時增益裕量G=11dB，穿越頻率，開環(huán)增益

由上述操作得開環(huán)增益

所以放大器開環(huán)增益

，運(yùn)行模型，得出系統(tǒng)輸出結(jié)果可以看出系統(tǒng)是穩(wěn)定的，當(dāng)輸入

運(yùn)用MATLAB對系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)分析得

5 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和頻帶寬度計(jì)算

對于干擾來說，系統(tǒng)是零型的。啟動和切削不處于同一動作階段，靜摩擦干擾就不必考慮。伺服放大器的

溫度零漂、伺服閥零漂和滯環(huán)、執(zhí)行元件的不靈敏區(qū)假定上述干擾量之和為，由此引起的位置誤差為：

對指令輸入來說，系統(tǒng)是Ⅰ型的，最大速度時的速度誤差為

調(diào)用MATLAB中求系統(tǒng)頻帶寬度程序得系統(tǒng)頻帶寬度為：

6 結(jié)論