文献翻译-直流电动机闭环控制系统

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直流电动机闭环控制系统 数字控制机床常常重达上百吨，但却常常要求切削工具的定位精度达到0.002 毫米。控制系统必须使刀具在遇到负载的情况下的进给速度高达每秒8厘米，而负载在给定的轨道上的变化非常之大。

数控机床必须具有动态响应特性以便能够与它所驱动的机械特性相匹配。

控制系统是一个通过控制能源流以及其他往来资源实现控制操作的组合设备。实际上，控制系统是由相关的子系统组成，这些子系统可以完成在传统机加工过程中由胜任的人员操纵的任务。

因此，数控机床的控制系统能代替及其操作员，更为重要的是甚至比做好的人操作还要更好。数字控制与它所替代的操作人员之间的一下操作十项类似的感测机床的当前状态，做出完成动作所需要的逻辑判断向机床传达决定，驱动是党的机械装置，具有储存信息的能力、指令、数据和逻辑判断的决定。

总之，机床控制系统是电子电路、感测元件和引导刀具沿预先确定的到运动的机械机构组成的组合体。

先进制造技术中的一个最基本的概念是数字控制NC 。在数字技术出现之前所有的机床都是由人工操纵和控制的。在与人控制的机床有关的很多局限性中操 作者的技能大概是最突出的问题。采用人工控制时，产品的质量直接与操作者的技能有关。数字控制代表了从人工控制机床走出来的第一步。数字控制意味着采用预先录制的、存储的符号指令、控制机床和其他制造系统。

一个数控技师的工作不是去操纵机床而是编写能够发出机床操纵指令的程序。对于一台数控机床，其上必须装有一个被称为阅读机的界面装置，用来接受和解译编程指令。发展数控技术是为了克服人类操作者的局限性，而且它确实完成了这项工作。数控机床比人工操纵机床的精度更高，他们可以生产一致性更好的零件，它们更快而且长期加工成本更低。数控技术的发展导致了制造工艺中其

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他几项新发明的产生电火花加工技术、激光切割、电子束焊接。

数字控制还使得机床比它们采用人工操纵的前辈们的用途更为广泛。一台数控机床可以自动生产很多种类的零件。每个零件都可以有不同的和复杂的加工过程。数控可使生产厂家承担哪些对于采用人工控制的机床和工艺来说，在经济上不划算的产品任务。

与许多先进技术一样，数控诞生于麻省理工学院的实验室中。数控这个概念是20世纪50年代在美国空军的资助下提出来的。在其最初的阶段，数控机床可以经济和有效地进行直线切割。

然而，曲线轨迹成为机床加工的一个问题，在编程时应该采用一系列的水平与竖直的台阶来生成曲线。构成台阶的每个线段越短，曲线就越光滑。台阶中的每个线段都必须经过计算。

在这个问题促使下，于1959年诞生了自动编程工具APT语言。这是一个专门适用于数控的编程语言，使用类似于英语的语句来定义零件的几何形状，描述切削刀具的现状和规定必要的运动。APT语言的研究和发展是在数控技术进一步发展过程中的一大进步。最初的数控系统与今天应用的数控系统是很大差别的。在那时的机床中，只有硬线逻辑电路。指令程序写在穿孔纸带上，它后来被塑料磁带所取代。采用带阅读机将写在纸带或磁带上的指令给机器翻译出来。所有这些共同构成了机床数字控制方面的巨大进步。

然而，在数控发展的这个阶段中还存在着许多问题。

一个主要问题是穿孔纸带的易损坏性。在机械加工过程中，载有编程指令信息的纸带断裂和被撕坏是常见的事情。在机床上加工一个零件的这段连续时间里需要将载有程序指令的纸带放入阅读机中重新运行的情况使这个问题显得更加严重。如果需要制造100个某种零件，则应该将纸带分别通过阅读机100次。易损坏的纸带显然不能承受严酷的车间环境和这种重复使用。

这就导致了一种专门的塑料磁带的研制。在纸带上通过采用一系列的小孔来载有编程指令，而在塑料带上通过采用以一系列的磁点来载有编程指令。塑料带的强度比纸带的强度要高很多，这就可以解决常见的撕坏和断裂问题。然而，它仍然存在着两个问题。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文其中最重要的一个问题是对输入带中的指令进行修改是非常困难的，甚至是根本不可能的。即使对指令程序进行最微小的调整，也必须终端加工，制作一条新带。而且磁带通过阅读机的次数还必须与要加工的零件的个数相同。幸运的事，计算机技术的实际应用很快解决了数控技术中与穿孔纸带和塑料带有关的问题。被称为直接数字控制DNC概念的发展消除了用纸袋作为程序指令的载体。从而解决了数字控制中纸带或塑料带所带来的问题。在直接数字控制中几台机床通过数据传输线路连接到一台主机算计上。操纵这些机床所需要的程序都存储在这台主计算机中。当需要时通过数据传输线路提供给每台机床。直接数字控制是在穿孔纸带和塑料带基础上的一大进步。然而它也有着与其他依赖于主计算机的技术一样的局限性。当主计算机出现故障时由其控制的所有机床都将停止工作。这个问题促使了计算机数字控制技术的产生。

微处理器的发展为可编程逻辑控制器和微型计算机的发展做好了准备。这两种技术为计算机数字控制CNC的发展打下了基础。采用CNC技术后，每台机床上都有一个可编程逻辑控制器或者微机对其进行数字控制。这可以使得程序被输入和存储在每台机器内部。它还可以在机床以外编制程序，并且将其下载到每台机床中。计算机数控解决了主计算机发生故障所带来的问题，但是它产生了另一个被称为数据管理的问题。同一个程序可能要分别装入十个相互之间没有通信联系的微机中。这个问题正在解决之中，它是通过采用局部区域网络将各个微机连接起来，以利于更好地进行数据管理。在很多情况下需要对模拟信号进行多种处理，例如滤波和谱分析。设计一个模拟硬件电路完成这些工作是完全可以的。

但是因为不断提高的性能要求，适应性要求，以及缩短开发和试验时间的要求使得这样做已经变得越来越不可行了。换句话说，就是难以设计一个模拟硬件电路来完成现在高级的信号分析功能。

对一个模拟信号进行采样使其成为数字信号，利用运算法对数字信号进行处理，以及在将处理之后的数字信号还原成模拟信号的做法称为数字信号处理。最近15年以来出现的处理器主要研究嵌入的信号处理操作，这样的处理器称做DSP它表示数字信号处理器。现在许多生产商开发了上百个DSP系列产品，每一种都针对特定的价格、性能和用户群而设计。许多最大的生产商，像德州仪器

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公司和摩托罗拉公司既可以提供为某些领域如汽车控制或调制解调器生产的专用DSP 也可以提供通信的高性能DSP ，它们可以完成很宽领域的处理任务。相应的开发器和软件都可以找到。许多公司生产DSP 软件开发工具，它可以使编程器利用简单的拖放实现复杂的处理运算。

根据其内在结构——定点运算或者浮点运算，DSP 大体上可以分为两种。定点运算设备通常为16位，而浮点运算设备为32~40位。当然，定点设备的价格一般较低。另外一个结构上的差异是定点处理器往往是单寄存器结构，只有一个

一般用途的寄存器，使得编程相当困难和更加重要。使得C 编译器变得不再满足要求。

浮点运算的DSP 则像普 …… 此处隐藏：9853字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……