| 在開環控制的伺服系統中，由于沒有位置檢測及反饋裝置，為了保證工作精度的要求，必須使其機械系統在任何時刻、任何情況下都能嚴格跟隨步進電動機的運動而運動。 但實際上，在機械系統的輸入與輸出之間總會有誤差存在，其中除了零部件的制造及安裝所引起的誤差外，還有由于機械系統的動力參數(如剛度、慣量、摩擦、間隙等)所引起的誤差。在系統設計時，必須將這些誤差控制在允許范圍內。 一、死區誤差 所謂死區誤差（又叫失動量），是指啟動或反向時，系統的輸入運動與輸出運動之間的差值。 產生死區誤差的主要原因： a.傳動機構中的間隙 b.導軌運動副間的摩擦力 c.電氣系統和執行元件的啟動死區(又稱不靈敏區)。 由傳動間隙所引起的工作臺等效死區誤差δc(mm)可按下式計算 式中，p是絲杠導程(mm)；δi是第i個傳動副的間隙量(rad)；ii是第i個傳動副至絲杠的傳動比。 由摩擦力引起的死區誤差實質上是在驅動力的作用下，傳動機構為克服靜摩擦力而產生的彈性變形，包括拉壓彈性變形和扭轉彈性變形。 由于扭轉彈性變形<<拉壓彈性變形，常被忽略，于是由拉壓彈性變形所引起的摩擦死區誤差δμ(mm)為： 式中： Fμ—導軌靜摩擦力(N)； K0—絲杠螺母機構的綜合拉壓剛度(N/m)。 由電氣系統和執行元件的啟動死區所引起的工作臺死區誤差與上述兩項相比很小，常被忽略。 如果已采取消除間隙措施，則系統死區誤差主要取決于摩擦死區誤差。假設靜摩擦力主要由工作臺重力引起，則工作臺反向時的最大反向死區誤差Δ(mm)可按下式求得 式中， m—工作臺質量(kg)； g—重力加速度，g＝9.8m/s2； μ0—導軌靜摩擦系數； ωn—絲杠—工作臺系統的縱振固有頻率(rad/s)。 減小系統死區誤差的措施： 1.消除傳動間隙； 2.采取措施減小摩擦，提高剛度和固有頻率。 對于開環伺服系統為保證單脈沖進給要求，應將死區誤差控制在一個脈沖當量以內。 二、由系統剛度變化引起的定位誤差 僅討論由絲杠螺母機構綜合拉壓剛度的變化所引起的定位誤差。 當工作臺處于不同位置時，絲杠螺母機構的綜合拉壓剛度是變化的。 空載條件下，由這一剛度變化所引起的整個行程范圍內的最大定位誤差δKmax(mm)可用下式計算： 式中： Fμ—由工作臺重力引起的靜摩擦力(N)； K0min和K0max—分別是在工作臺行程范圍內絲杠的最小和最大綜合拉壓剛度(N/m)。 對于開環控制的伺服系統， δKmax(mm)一般應控制在系統允許定位誤差的l/3～1/5范圍內。 |
