进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，它是一个很典型的机电一体化系统，主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件(电机)、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。本文发表在《仪表技术与传感器》上，文章运用传统PID算法对所设计的进给系统进行控制计算,利用MATLAB对系统的动态性能进行仿真,并确定了伺服机构的参数,并以此又给出了避免直线双驱动过定位的条件,为大型曲轴加工机床进给系统的设计提供了理论依据，是工程师论文发表范文。

　　1 双蜗杆无间隙驱动回转工作台结构设计

　　在加工中,回转工作台要承受较大的切削力、工件偏心造成方向在时刻变化的惯性力、工件的自重和底座滑台的驱动力。

　　工作台受力平衡方程为：

　　由公式(1)可知,工作台受力平衡方程式是一个时间函数,这就导致了该机床伺服系统具有特殊性。由于工件形貌呈椭圆状而且又是偏心装夹,工件在加工过程中会产生周期性变化的离心力。离心力大小和方向不断变化,导致单蜗杆传动机构产生传动间隙,传动间隙使加工产生一定的空行程,导致较大的切削颤振的发生,对曲拐的加工精度造成较大影响并严重地降低了刀具的寿命,更为严重的是可能会导致切削无法进行。为了避免上述现象发生,这里采用双蜗杆无间隙驱动机构。设计的这种大型回转工作台还设置有：蜗杆的轴向力液压伺服平衡机构,双蜗杆的同步驱动机构,启动和刹车时的惯性飞轮机构等。

　　2 交流伺服双驱动进给系统设计

　　伺服进给系统包括有：伺服电动机、机械传动装置和执行件、检测和反馈单元、控制单元等,各种元件在这里都是2套。由于采用双驱动进给,设计中还要重点考虑2个轴的同步转动问题(转动过程中的过定位)及在安装中调整与定位基准等问题。虽然是采用交流伺服双驱动进给系统,但在设计中还是以研究交流伺服单驱动进给系统为基础,再加入设定的条件,以满足交流伺服双驱动进给系统的驱动要求,解决双驱动的过定位问题。

　　2.1 交流伺服进给系统数学模型

　　(1)交流伺服电动机数学模型的建立

　　伺服进给系统中,驱动电动机采用三相永磁交流同步电动机。为了使电动机具有较高的控制性能,采用矢量变换进行线性化解耦合的控制方法。由此,可在dqo坐标系中建立三相永磁同步电动机的电压ud、uq的平衡方程为

　　3 伺服传动系统特性仿真

　　3.1 传动系统的时域特性仿真