Câu 1 Điều khiển vị trí (position), vận tốc (velocity) và momen (torque) trong máy CNC Trả Lời Mạch vòng điều khiển được xử lý bởi bộ điều khiển động cơ servo, bộ điều khiển chuyển động hoặc cả hai tù[.]
Câu 1: Điều khiển vị trí (position), vận tốc (velocity) momen (torque) máy CNC Trả Lời Mạch vòng điều khiển xử lý điều khiển động servo, điều khiển chuyển động hai tùy thuộc vào yêu cầu điều khiển Để đạt chuyển động mong muốn cho ứng dụng mình, tách riêng mạch vịng điều khiển cho vị trí, vận tốc mơ men Khơng phải tất ứng dụng điều khiển bao gồm ba dạng mạch vòng điều khiển vừa nêu Nhiều ứng dụng gồm có mạch vịng dịng điện mạch vòng tốc độ dùng cho điều khiển tốc độ Nhiều ứng dụng lại cần có ba mạch vịng điều khiển để điều khiển vị trí Điều khiển vị trí Vị trí hiểu vị trí góc tuyệt đối trục động servo vài trường hợp, vị trí thiết bị truyền động động servo Khi động servo thay đổi vị trí, mã hóa xung vịng quay động servo gửi phản hồi vị trí thực tế trục động tới điều khiển động servo gửi tín hiệu trực tiếp tới điều khiển chuyển động Mạch vịng vị trí tiến hành so sánh vị trí đặt vị trí thực tế; từ sai số nhận thơng số chỉnh mạch vịng, điều khiển tự động điều chỉnh vị trí trục quay động theo thời gian thực để triệt tiêu sai lệch vị trí Theo cách này, động servo thực xác theo thơng số đặt trước điều kiện vận hành thay đổi Ví dụ như, thiết bị truyền động động servo trở nên khó di chuyển, điều khiển động servo điều khiển tăng mô men sinh và/hoặc điều khiển động vận hành khoảng thời gian lâu để đạt vị trí mong muốn bất chấp ma sát cấu truyền động Điều khiển tốc độ Tốc độ hiểu vận tốc chiều quay động servo Khi động servo tăng tốc giảm tốc, mã hóa xung vòng quay gửi vận tốc chiều quay thực tế tới điều khiển động servo gửi trực tiếp tới điều khiển chuyển động Mạch vòng tốc độ so sánh tốc độ đặt với tốc độ tại; dựa vào sai số tốc độ thơng số chỉnh mạch vịng, điều khiển động tự động điều chỉnh vận tốc động theo thời gian thực để đạt yêu cầu ứng dụng Theo cách này, động servo thực theo thông số cài đặt điều kiện vận hành thay đổi Ví dụ như, động servo truyền động cho cấu có trọng lượng lớn, động khó để giảm tốc Trong trường hợp này, động tăng mơ men nghịch để dừng tải khoảng thời gian khoảng cách theo yêu cầu ứng dụng Điều khiển momen Mô men động Servo lực tạo từ chuyển động quay rotor động Mô men tạo tỷ lệ thuận với dòng điện hiệu dụng chạy cuộn dây stator động Dòng hiệu dụng cao, mô men sinh lớn Bộ điều khiển động servo đo trị số dòng hiệu dụng chạy cuộn dây stator dùng phản hồi giá trị để tự động điều chỉnh dòng điện động theo thời gian thực nhằm đáp ứng u cầu mơ men ứng dụng Mạch vịng dịng điện đơi hiểu mạch vịng mơ men Câu 2: Giải thuật nội suy G00, G01, G02, G03 Trả lời Giải thuật nội suy đường thẳng: G00, G01 Sử dụng nội suy tuyến tính theo phương pháp DDA: Cho trước điểm khởi xuất S(xS,yS) điểm kết thúc E(xE,yE) Tốc độ chạy dao V bước dịch chuyển đơn vị BLU (basis length unit) chiều dài bé mà trục dịch chuyển Yêu cầu tính tọa độ điểm trung gian dọc theo biên dạng gia công thẳng từ E tới S Hình1.4.3 Nguyên lý nội suy thẳng Lưu đồ thuật giải toán nội suy tuyến tính theo phương pháp DDA Hình1.4.4 Lưu đồ thuật gải tốn nội suy tuyến tính theo phương pháp DDA Phương pháp nội suy thẳng: Một dao cần chuyển động điểm khởi xuất PA điểm kết thúc PEtheo đường thẳng với tốc độc chạy dao u xác định Trong thời gian T=L/u, đoạn đường thành phần (xE- xA) (yE - yA) phải thực Các giá trị cần hay tọa độ vị trí điểm trung gian cần tính hàm số theo thời gian : Chia thời gian T thành khoảng đủ nhỏ, phép tích phân cho phép thay phép cộng số : n=1,2,3, ,N Với bước cộng, giá trị lại tăng thêm bước số Để đảm bảo độ xác biên dạng nội suy, bước cộng buộc phải nhỏ suất đơn vị ∆f truyền động chạy dao : Trên máy công cụ điều khiển số thường ∆f = 0,001 mm Ví dụ : cho điểm A(10,80), điểm B(30,50), tốc dịch chuyển trục v=120mm/ph, bước dịch đơn vị BLU =0,001, O=100%, tìm biên dạng nội suy từ A tới B Giải Với toán đặt dự kiện trên, ta tính tốn theo cơng thức : Chiều dài biên dạng nội suy : Thời gian nội suy : Số điểm chia tối thiểu N : Số điểm chia : N = MOD10 {N’} = 100000 Giá trị tọa độ điểm trung gian : Với Sơ đồ nguyên lý khối sử dụng tích phân DDA: Hình 1.4.5.Sơ đồ nguyên lý khối sử dụng tích phân DDA Giải thuật nội suy vòng: G02, G03 Khái niệm : đầu dụng cụ di chuyển từ điểm đầu tới điểm cuối hành trình theo cung trịn lệnh (block) đơn giản, thay cho nhiều câu lệnh nội suy đường thẳng Thực nội suy cung tròn theo hai trục Các thông số yêu cầu : tọa độ điểm đầu, tọa độ điểm cuối, tâm bán kính cung tròn, tốc độ di chuyển trục Khả nội suy theo cung trịn tồn đường tròn Phương pháp thực : thục nội suy cung tròn theo phương pháp DDA Với điểm PA điểm bắt đầu cung tròn, điểm PE điểm kết thúc cung tròn điểm P thuộc cung tròn Hình 1.4.6 Ngun lý nội suy vịng Từ hình vẽ : muốn chạy cắt theo đường cong, điểm trung gian biên dạng phải xác định từ nội suy mối quan hệ phụ thuộc vào thời gian chạy cắt Theo : Với φ = 2πt/T với T thời gian chạy hết tồn vịng Vậy : Lấy đạo hàm theo thời gian, ta vận tốc chuyển động trục tọa độ Từ suy : Với độ xác đủ dùng, phép đạo hàm thay phép cộng gia số đường dịch chuyển : Sơ đồ nguyên lý khối nội suy phi tuyến sử dụng nội suy DDA: Hình 1.4.7 Sơ đồ nguyên lý khối nội suy phi tuyến sử dụng nội suy DDA Lưu đồ thông tin cho việc xử lý liệu tạo hình chung nội suy: Hình 1.4.8 Lưu đồ thơng tin cho việc xử lý liệu tạo hình chung nội suy ... nhỏ suất đơn vị ∆f truyền động chạy dao : Trên máy công cụ điều khiển số thường ∆f = 0,001 mm Ví dụ : cho điểm A(10,80), điểm B(30,50), tốc dịch chuyển trục v=120mm/ph, bước dịch đơn vị BLU =0,001,... trọng lượng lớn, động khó để giảm tốc Trong trường hợp này, động tăng mơ men nghịch để dừng tải khoảng thời gian khoảng cách theo yêu cầu ứng dụng Điều khiển momen Mô men động Servo lực tạo từ... kết thúc PEtheo đường thẳng với tốc độc chạy dao u xác định Trong thời gian T=L/u, đoạn đường thành phần (xE- xA) (yE - yA) phải thực Các giá trị cần hay tọa độ vị trí điểm trung gian cần tính hàm