《机床数字调节技术》求取 ⇩

1.1 基本概念1

1.1.1 机床自动控制的分类1

1.1.2 控制和调节1

第一章 机床数字调节技术引论1

1.1.3 过程控制计算机2

1.1.4 数字测量和调节技术3

1.1.5 机床和工业机器人3

1.2 数字调节技术的优点3

1.3 机床数字调节系统的结构4

2.1.1 数控与程控7

2.1.2 数控机床的组成7

2.1 数控机床简介7

第二章 数控机床7

2.1.3 数控机床的应用范围8

2.1.4 数控主机的结构特点8

2.1.5 数控机床的发展趋势9

2.2 进给驱动系统9

2.2.1 稳定性10

2.2.2 快速性10

2.2.3 准确性10

2.3 机械参数及其影响11

2.3.1 阻尼11

2.3.2 刚度12

2.3.3 惯量12

2.3.4 谐振频率12

2.4 数字调节技术对伺服性能的影响13

2.3.5 失动13

3.1 步进电动机及其选择14

3.1.1 步进电动机的工作原理14

第三章 伺服电动机及其选择14

3.1.3 步进电动机的选择18

5.1 概述18

3.1.2 步进电动机的类型与结构18

3.2 直流伺服电动机及其选择22

3.2.1 直流伺服电动机的工作原理23

3.2.2 直流伺服电动机的类型24

3.2.3 直流伺服电动机的选择25

3.2.4 无刷直流电动机28

3.3 交流伺服电动机及其选择29

3.3.1 永磁式交流同步电动机29

3.3.2 鼠笼式交流异步电动机30

3.3.3 交流伺服电动机的选择31

4.1 基本概念32

4.1.1 调节环32

4.1.2 调节环信号32

第四章 调节理论基础32

4.1.3 非线性与线性化33

4.2 经典控制理论36

4.2.1 时域特性分析36

4.2.2 频率特性分析45

4.2.3 用方框图表示的调节环48

4.2.4 系统的稳定性50

4.3 现代控制理论53

4.3.1 状态空间表达式53

4.3.3 状态方程的求解54

4.3.2 传递矩阵54

4.4 离散系统控制理论57

4.4.1 引言57

4.4.2 线性、定常、离散系统57

4.4.3 线性常系数差分方程58

4.4.4 Z变换58

4.4.5 用Z变换求解差分方程59

4.4.6 Z传递函数59

4.4.7 离散状态空间表达式60

4.4.8 离散系统的传递矩阵61

4.4.9 离散状态方程的求解61

4.4.11 连续系统的离散化62

4.4.10 离散信号的连续化62

4.5 数字调节器65

4.5.1 概述65

4.5.2 模拟PID调节器66

4.5.3 数字PID调节器68

4.5.4 模拟状态调节器70

4.5.5 数字状态调节器71

4.5.6 状态观测器75

4.6 数字调节器试验装置77

4.6.1 系统的硬件结构78

4.6.2 数字调节器软件功能78

4.6.3 应用举例79

5.1.2 数控机床进给驱动系统的分类81

第五章 进给驱动系统模与伺服性能分析81

5.1.1 调节类型81

5.1.3 获得机床数学模型的方法82

5.2 进给驱动系统的理论建模83

5.2.1 工程简化83

5.2.2 建立数学模型83

5.3 进给驱动系统伺服性能分析86

5.3.1 进给驱动系统的稳定性86

5.3.2 进给驱动系统的快速性91

5.3.3 进给驱动系统的伺服精度96

5.4 进给驱动系统的测量和实验辨识98

5.4.1 概述98

5.1.2 系统增益的测定99

5.1.4 机械传动部件的实验辨识104

5.1.5 进给驱动系统的实验辨识107

5.1.6 工程应用的几种数学模型107

5.1.3 速度环的实验辨识109

第六章 进给驱动系统的设计109

6.1 概述109

6.1.1 位置调节系统的结构109

6.1.2 进给驱动系统的设计要求111

6.2 系统增益的设计111

6.2.1 三阶系统的系统增益设计111

6.2.2 五阶系统的系统增益设计112

6.2.3 坐标系统的系统增益设计113

6.3 电气驱动部件的设计114

6.3.1 静态设计114

6.3.2 动态设计118

6.4 机械传动部件的设计122

6.4.1 概述122

6.4.2 谐振频率122

6.4.3 转动惯量123

6.4.4 刚度125

6.4.5 阻尼比126

6.4.6 非线性127

6.4.7 工作台导轨130

6.4.8 滚珠丝杠螺母传动装置131

6.4.9 同步齿带传动装置137

6.4.10 机械传动部件设计举例138

第七章 传感器及其信号处理146

7.1 位置传感器及其应用146

7.1.1 概述146

7.1.2 旋转变压器147

7.1.3 感应同步器148

7.1.4 光栅151

7.1.5 磁栅154

7.1.6 编码盘155

7.2 速度传感器及其应用157

7.2.1 直流测速发电机157

7.3 加速度传感器及其应用158

7.3.4 速度传感器的应用158

7.3.3 用位置传感器测量速度158

7.3.2 感应式速度传感器158

7.3.1 电阻应变式加速度传感器159

7.3.2 压电式加速度传感器159

7.3.3 加速度传感器的应用160

7.4 传感器信号的处理160

7.4.1 加速度反馈信号的处理160

7.4.2 速度反馈信号的处理161

7.4.3 位置反馈信号的处理162

7.5 量化误差162

7.5.1 量化数据的截尾误差162

7.5.2 量化数据的舍入误差163

7.5.3 数值误差的影响示例163

7.5.5 数模转换器位数的确定164

7.5.4 量化误差的来源164

7.6 采样频率的选择165

第八章 微机数控与数字调节系统167

8.1 概述167

8.1.1 微机数控系统的主要特点167

8.1.2 微机数控系统的硬件组成167

8.1.3 微机数控与数字调节的软件组成168

8.2 单片微型计算机硬件结构169

8.2.1 概述169

8.2.2 MCS-51单片机的内部总体结构170

8.2.3 时钟电路和复位电路177

8.2.4 定时器/计数器178

8.2.5 串行接口180

8.2.6 中断系统183

8.3 MCS-51指令系统185

8.3.1 概述185

8.3.2 寻址方式186

8.3.3 MCS-51单片机指令系统187

8.4 CK-I型车床数控系统微机硬件189

8.4.1 概述191

8.4.2 8031单片机192

8.4.3 程序存贮器的扩展193

8.4.4 数据存贮器的扩展195

8.4.5 输入输出口的扩展197

8.4.6 计数器的扩展198

8.4.7 键盘、显示接口芯片的扩展199

8.5 操作管理程序200

8.5.1 初始化程序200

8.5.2 键处理及显示程序200

8.5.3 输入数据处理程序201

8.5.4 管理程序203

8.6 插补程序203

8.6.1 概述203

8.8.2 直线插补程序204

8.7 编程程序206

8.8 坐标变换程序208

8.8.1 概述208

8.8.2 坐标正向变换208

8.8.3 坐标反向变换212

8.8.4 程序编制中注意的问题215

8.9 控制调节程序216

8.9.1 步进电动机的输出控制216

8.9.2 进给速度控制218

8.9.3 调节程序219

8.10 诊断程序220

第九章 机床数字调节技术的应用实例222

9.1 概述222

9.2 经济型CNC车床的数字调节技术222

9.2.1 前言222

9.2.2 准闭环控制223

9.2.3 自动对刀技术225

9.2.4 螺纹车削原理227

9.4 工业机器人的数字调节技术234

9.4.1 概述234

9.4.2 状态调节236

9.4.3 非线性解耦调节239

9.4.4 最优解耦调节246

附录252

A.拉普拉斯变换和Z变换表252

B.矩阵指数eAt的计算方法260

本书常用符号与单位266

常用下标含义270

常用缩写词271

主要参考文献272

9.3 CNC铣床的数字调节技术282