一、伺服系統(tǒng)定位誤差形成原因與克服辦法

1. 如果在起動和停止時采用相同的加減速規(guī)律居删，則可以根據(jù)升速過程的有關(guān)參數(shù)和對稱性來確定減速點(diǎn)稻悟。
2. 根據(jù)進(jìn)給速度、減速時間和減速的加速度等有關(guān)參數(shù)來計算減速點(diǎn)追粉，在當(dāng)今高速CPU十分普及的條件下举库，這對于CNC的伺服系統(tǒng)來說很容易實現(xiàn)，且比方法1靈活短硼。

二固蛾、分段線性減速精確定位

1. 方法與步驟
   分段線性減速的特點(diǎn)是減速點(diǎn)不需要精確確定结执，減速過程速度曲線如圖2所示。首先討論最不利情況艾凯，即由伺服系統(tǒng)的最高速度開始減速過程献幔，具體的減速步驟是：

   1. 初始速度V_G經(jīng)AB段以加速度a₂降速到V₂，在BC段以V₂勻速運(yùn)行T₂個采樣周期趾诗，用BC這個時間段來補(bǔ)償減速點(diǎn)A的誤差蜡感。A點(diǎn)最大誤差是V_G對應(yīng)的一個采樣周期的脈沖數(shù)N_G=V_Gτ/δ，速度為V₂時一個采樣周期的脈沖數(shù)為N₂=V₂τ/δ沧竟，則只要保證T₂≥N_G/N₂=V_G/V₂,就可以使BC時間段補(bǔ)償減速點(diǎn)A點(diǎn)的誤差铸敏。
   2. 速度V₂經(jīng)CD段以加速度a1降速到V1，在DE段以V₁勻速運(yùn)行T₁個采樣周期，用DE這個時間段來補(bǔ)償減速點(diǎn)C的誤差杈笔。類似地闪水，應(yīng)保證T₁≥V₂/V₁。由于速度V₁較低蒙具，假設(shè)取V₁=5mm/s嬉哥，脈沖當(dāng)量δ=1μm，采樣周期τ=1ms勒蜀，則單位采樣周期應(yīng)反饋的脈沖數(shù)為N₁=5津咒，速度檢測誤差最大可達(dá)20%。所以雁碘，從這段過程開始就可以采用開環(huán)控制哩拔，以避免由于速度檢測誤差而引起速度波動。值得注意的是啥拘，開環(huán)控制算法應(yīng)包括伺服機(jī)構(gòu)的死區(qū)補(bǔ)償和零漂補(bǔ)償模塊影焙。
   3. 速度V₁經(jīng)EF段以加速度a₀降速到V₀，在FG段以V₀勻速運(yùn)行T₀個采樣周期血肯，直到到達(dá)定位點(diǎn)襟笋，這個過程采用位置開環(huán)控制。

   圖2 減速過程速度曲線

   通常情況下開始減速時伺服系統(tǒng)的速度(假設(shè)為VG₁)小于最高速度途居，這時相當(dāng)于減速起始點(diǎn)A向下移動到A₁點(diǎn)抵肌，如圖2虛線所示。如果初始速度小于V₂袍镀，如圖2中的V_G2所示默蚌，相當(dāng)于減速起始點(diǎn)移到了CD段，少了一段減速過程流椒。
   程序框圖如圖3所示敏簿，圖中R為總剩余進(jìn)給量(脈沖數(shù))，RA宣虾、RB惯裕、RC、RD绣硝、RE蜻势、RF分別對應(yīng)圖2減速曲線A、B鹉胖、C握玛、D、E甫菠、F點(diǎn)所對應(yīng)的剩余進(jìn)給量(脈沖數(shù))挠铲，可以由V冕屯、a、T网孕、τ等參數(shù)算出蒿庙。例如：
   
   

   圖3 速度控制框圖

2. 幾組參數(shù)的確定原則
   1. V₀、V₁和V₂　在常規(guī)的減速過程中慢筝，減速點(diǎn)的位置誤差全靠最后低速趨近階段來補(bǔ)償砖蕾，這樣，V₀就很不好選取贮秤。如果V₀選得過小廷共，應(yīng)保證T₀≥(V_G/V₀)，則需要很長時間才能到達(dá)定位點(diǎn)巴俺；如果V0選得較大诸鲸，直接影響定位精度。分段線性減速方法與常規(guī)的減速方法相比诈猎，增加了BC世雄、DE兩個時間段，減速點(diǎn)的位置誤差可以在較高速度得到絕大部分的補(bǔ)償映僚。因此，V₀可以選得很小点骑。通澈眩可取伺服系統(tǒng)的最低速度，這樣可以提高伺服系統(tǒng)的定位精度黑滴。V₁憨募、V₂可分別取伺服系統(tǒng)最高速度的1%和10%。
   2. a₀袁辈、a₁和a₂　加速度越大菜谣，減速過程越短，但引起的沖擊和誤差也越大晚缩。因此尾膊，在高速階段加速度可取大些，以保證減速過程的快速性荞彼；低速階段應(yīng)取較小的加速度冈敛，以保證定位精度。通常a₀的值在數(shù)值上可取為與V₀相等鸣皂。
   3. T₀抓谴、T₁和T₂　由前面分析可知，為了補(bǔ)償減速點(diǎn)的位置誤差维瑰，應(yīng)取T₀=KV₁/V₀押恢，T₁=KV₂/V₁，T₂=KV_G/V₂,式中K為可靠性系數(shù)，用來補(bǔ)償算法的計算誤差及其它一些不確定因素的影響穿侵，常取K=1.1～1.3辑奔。
   該方法與伺服系統(tǒng)本身特性無關(guān)，可作為任何伺服系統(tǒng)在任意速度下減速控制方法夹恨。在我們?yōu)樯虾C(jī)床廠研制的YKA7232蝸桿砂輪磨齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中哎闻，采用了分段線性減速開環(huán)趨近定位點(diǎn)的控制方法。實測各軸定位精度和重復(fù)定位精度都控制在一個脈沖當(dāng)量內(nèi)闰芒，性能穩(wěn)定枚林，獲得了很好的效果。