1/1北京理工大學(xué)《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)綜合設(shè)計》期末大作業(yè)1.題目:圖示直線運(yùn)動單元系統(tǒng),由步進(jìn)電機(jī)通過兩級齒輪減速后帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠上的螺母帶動工作臺沿著導(dǎo)軌做直線運(yùn)動，工作臺上受到垂直向下的作用力600N和水平向右的作用力800N，工作臺與導(dǎo)軌間為滑動摩擦,摩擦系數(shù)為0.2，工作臺最快空載移動速度3000mm/min，工作臺帶負(fù)載的最快進(jìn)給速度400mm/min，加速時間0.3s。（1）試求轉(zhuǎn)換到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量和等效轉(zhuǎn)矩；（2）根據(jù)計算結(jié)果，選擇相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)，給出型號和主要參數(shù)，結(jié)合電機(jī)的矩頻特性對其速度進(jìn)行校核；（3）寫出步進(jìn)電機(jī)的控制過程。1、試求轉(zhuǎn)換到電動機(jī)主軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量和等效轉(zhuǎn)矩。解：由公式：可得：等效轉(zhuǎn)動慣量為：等效轉(zhuǎn)矩為：當(dāng)工作臺向右時由，得，當(dāng)工作臺向左時根據(jù)計算結(jié)果，選擇相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)，給出型號和主要參數(shù)，結(jié)合電機(jī)的矩頻特性對其速度進(jìn)行校核；表1混合式步進(jìn)電機(jī)型號表選擇110BYG250B-0602,相數(shù)2，步距角0.9，相電流6.0A，保持轉(zhuǎn)矩8N.m，轉(zhuǎn)動慣量9700g.cm2，由圖2知fmax=1500hz故符合要求圖2110BYG250B-0602矩頻特性曲線寫出步進(jìn)電機(jī)的控制過程。答：脈沖信號的產(chǎn)生脈沖信號一般由CPU或單片機(jī)產(chǎn)生的，一般脈沖信號的比例為0.3-0.4左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，比例則越大。2、微處理器以四相步進(jìn)電機(jī)為例，四相電機(jī)工作方式有二種，四相四步為AB-BC-CD-DA;四相八步為AB-B-BC-C-CD-D-AB。3、功率放大功率放大是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢。因而不同的場合采取不同的驅(qū)動方式，到目前為止，驅(qū)動方式一般