第四章-数控机床的驱动与控制系统-伺服系统与位置检测概要课件.ppt

1、2023-1-101第二节第二节 数控机床的伺服系统数控机床的伺服系统概述概述第三节第三节步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置第四节第四节 交流伺服系统交流伺服系统第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置第四章第四章 数控机床的位置检测与伺服控制数控机床的位置检测与伺服控制2023-1-102作用：作用：检测位移和速度，并发出反馈信号，构成闭环或半闭环控制。要求：要求：（1）工作可靠，抗干扰能力强；（2）满足精度和速度的要求；（3）易安装、维护，适应机床工作环境；（4）成本低。第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置2023-1-103第一节第一节 常用的位置检测装置常

2、用的位置检测装置分类：分类：2023-1-104一、旋转变压器一、旋转变压器1.1.结构结构第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置在结构上与二相线绕式异步电动机相似，由定子和转子组成。间接测量角位移间接测量角位移利用互感原理工作利用互感原理工作2023-1-1052.2.基本工作原理基本工作原理第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置tUUmswsin=tKUKUUmsBwqqsinsinsin=2023-1-1063.3.应用应用i）.鉴相式鉴相式第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置K为定子和转子线圈匝数之比，即变压比为定子和转子线圈匝数之比，即变压比.只

3、需要测出转子感应电压的相位，就知道转轴的角度。只需要测出转子感应电压的相位，就知道转轴的角度。sin,cossmcmUUwtUUwt=sincoscossinsin()scmmmUEEKUwtKUwtKUwtqqq=sin(90)sincossin()cossinssmccmEKUKUwtEKUKUwtqqqq=励磁电压：励磁电压：感应电势：感应电势：感应电势：感应电势：根据旋转变压器转子绕组中感应电势的根据旋转变压器转子绕组中感应电势的相位相位来确定被测位移大小的检测方式。来确定被测位移大小的检测方式。2023-1-107第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置ii）.鉴幅式鉴幅式

4、(cos)sin(sin)sinsmcmUUwtUUwt=sin(90)sinsincossin()coscossinssmccmEKUKUwtEKUKUwtqqqq=sinsincoscossinsinsinsin()scmmmUEEKUwtKUwtKUwtqqq=励磁电压：励磁电压：感应电势：感应电势：感应电势：感应电势：通过对旋转变压器转子绕组中感应电通过对旋转变压器转子绕组中感应电势势幅值幅值的检测来实现位移检测的的检测来实现位移检测的。当改变当改变，使，使U=0，则，则=2023-1-108二、感应同步器二、感应同步器1.1.结构结构u由定尺和滑尺组成，定由定尺和滑尺组成，定尺不动，

5、滑尺移动。尺不动，滑尺移动。u工作原理与旋转变压器工作原理与旋转变压器基本相同基本相同第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置定尺和滑尺绕组结构示意图利用互感原理工作将位移或转角转变为电信号的位置检测元件。利用互感原理工作将位移或转角转变为电信号的位置检测元件。间接测量直线位间接测量直线位移或角位移。移或角位移。P2023-1-1092.2.工作工作原理原理第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置感应同步器的工作原理图是加在是加在滑尺滑尺任一绕组上的激磁交变电压：任一绕组上的激磁交变电压：定尺绕组上的感应电动势为：定尺绕组上的感应电动势为：S设设UKq q 电磁耦合系数电磁

6、耦合系数与位移与位移x x相对应的角度。相对应的角度。当滑尺相对定尺当滑尺相对定尺移动的距离为移动的距离为x时，则对应于感应电势呈时，则对应于感应电势呈余弦函数变化，余弦函数变化，角为：角为：sinsmUUwt=sincossmEKUwtq=22xxq=2023-1-10103.3.应用应用i i）.鉴相式鉴相式第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置励磁电压：励磁电压：感应电势：感应电势：2023-1-1011iiii）.鉴幅式鉴幅式第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置励磁电压：励磁电压：感应电势：感应电势：(sin)sin(cos)sinsmcmUUwtUUwt=s

7、insincoscossinsinsinsin()mmmEKUwtKUwtKUwtqqq=当改变当改变，使，使U=0，则，则=,而而为已知量，同旋转变压器有：为已知量，同旋转变压器有：2 xxPq=2023-1-1012三、增量式脉冲编码三、增量式脉冲编码器器 是一种旋转式脉冲发生器；增量式测量角位移或者速度第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置1.1.结构及工作原理结构及工作原理光电脉冲编码器结构示意图通过记录脉冲的数目，就可以测出转角。测出脉冲的变化率，即单通过记录脉冲的数目，就可以测出转角。测出脉冲的变化率，即单位时间脉冲的数目，就可以求出速度。位时间脉冲的数目，就可以求出速

8、度。2023-1-10132 2*.鉴向电路鉴向电路第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置光电脉冲编码器鉴向线路（上升沿微分，异或门）2023-1-10141.1.特点及分类特点及分类四、绝对值编码器四、绝对值编码器 直接把被测转角用数字代码表示出来，即直接把被测转角用数字代码表示出来，即每一个角每一个角度位置均有其对应的测量代码度位置均有其对应的测量代码；它能表示绝对位置，；它能表示绝对位置，没有累积误差没有累积误差；电源切除后，位置信息不丢失。分光；电源切除后，位置信息不丢失。分光电式、接触式和电磁式三种。电式、接触式和电磁式三种。第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测

9、装置2023-1-1015第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置2.2.结构与工作原理结构与工作原理2023-1-1016 用二进制代码做的码盘，如果电刷安装不准，会使得个别电刷错位，而出现很大的数值误差。例如当电刷由位置0111向1000过渡时，可能会出现从8（1000）到15（1111）之间的读数误差，一般称这种误差为非单值性误差非单值性误差。为消除这种误差，可采用葛莱码盘。特点：任何两个相邻数码间只有一位是变化的，每次只切换一位数，把误差控制在最小范围内。例如，二进制码1101对应的葛莱码为1011，其演算过程如下：1101（二进制码）1101（不进位相加，舍去末位）1011

10、（葛莱码）第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置2023-1-1017第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置五、光栅五、光栅位置检测装置将机械位移或者模拟量转变为数字脉冲，反馈给数控装置，实现闭环控制1.1.结构和种类结构和种类光栅读数头示意图2023-1-10182.2.原理原理莫尔条纹第一节第一节 常用的位置检测装置常用的位置检测装置光电转换光电转换P栅距栅距W莫尔条纹宽度莫尔条纹宽度2023-1-1019iviv）.莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例 iiiiii）.均化误差作用均化误差作用iiii）.放大作用放大作用第一节第一节 常

11、用的位置检测装置常用的位置检测装置3.3.莫尔条纹性质莫尔条纹性质i i）.平行光照射光栅时，莫尔条纹由亮带到暗带，再由暗平行光照射光栅时，莫尔条纹由亮带到暗带，再由暗带到亮带透过的光强度分布近似于余弦函数。带到亮带透过的光强度分布近似于余弦函数。（P/sin）2023-1-1020第二节第二节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服系统概述一、一、伺服系统的组成伺服系统的组成1 1概述概述伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自自动控制系统。动控制系统。在数控机床中，伺服系统在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动主要指各坐标轴进给驱动的位置控制系

12、统的位置控制系统。伺服系统接受来自。伺服系统接受来自CNCCNC装置的进给脉装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。这些轴有的带动工作台，有的带动刀架，通过几个动。这些轴有的带动工作台，有的带动刀架，通过几个坐标轴的综合联动，使刀具相对于工件产生各种复杂的坐标轴的综合联动，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。2023-1-1021第二节第二节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服系统概述.数控伺服系统分类数控伺服系统分类：按其功能可分为按其功能可分为主轴伺服

13、系统主轴伺服系统和和进进给给伺服系统伺服系统。1 1）主轴伺服系统主轴伺服系统用于控制机床主轴的转动。用于控制机床主轴的转动。2 2）进给伺服系统进给伺服系统是以机床移动部件（如工作台）的是以机床移动部件（如工作台）的位置和速度位置和速度作为作为控制量控制量的自动控制系统，通常由的自动控制系统，通常由伺服驱动伺服驱动装置装置、伺服电机伺服电机、机械传动机构机械传动机构及及执行部件执行部件组成。组成。2023-1-1022.闭环进给伺服系统结构闭环进给伺服系统结构如图如图4-1所示的双闭环系统。所示的双闭环系统。速度控制单元速度控制单元：用来控制电机转速，是速度控制系统的：用来控制电机转速，是速

14、度控制系统的核心。核心。速度检测装置：速度检测装置：测速发电机、脉冲编码器等。测速发电机、脉冲编码器等。速度环控制在进给驱动装置内完成速度环控制在进给驱动装置内完成，位置环由数控装置位置环由数控装置来完成来完成。特点特点：外部看：以位置指令输入和位置控制为输出的位置闭外部看：以位置指令输入和位置控制为输出的位置闭环控制系统。环控制系统。从内部的实际工作来看，它是先把位置控制指令转换成从内部的实际工作来看，它是先把位置控制指令转换成相应的速度信号后，通过调速系统驱动伺服电机，实现实际相应的速度信号后，通过调速系统驱动伺服电机，实现实际位移的。位移的。第第二二节节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服

15、系统概述2023-1-1023位置控制模块速度控制单元伺服电机 工作台 位置检测位置检测位置指令伺服驱动装置速度环速度反馈位置环图4-1 数控机床闭环进给伺服系统结构 第第二二节节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服系统概述2023-1-10242023-1-1025二、对伺服系统的基本要求二、对伺服系统的基本要求4.4.调速范围宽调速范围宽 5.5.低速大扭矩低速大扭矩 第第二二节节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服系统概述1.1.精度高精度高 即即输出量能复现输入量的精确程度好。输出量能复现输入量的精确程度好。2.2.稳定性好稳定性好 即抗干扰能力强即抗干扰能力强。3.3.快速响应快速响应

16、即动态性能好，跟踪精度高。即动态性能好，跟踪精度高。2023-1-1026三、数控伺服系统的分类三、数控伺服系统的分类1）.按控制原理和有无位置反馈装置控制原理和有无位置反馈装置分：开环和闭环伺 服系统；2）.按用途和功能用途和功能分：进给驱动系统和主轴驱动系统；3）.按驱动执行元件的动作原理驱动执行元件的动作原理分：电液伺服驱动系统和电气伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为步进电动机伺服系统、直流伺服系统及交流伺服系统。第第二二节节 数控机床伺服系统概述数控机床伺服系统概述2023-1-1027a.a.步进电动机伺服系统步进电动机伺服系统:由步进电动机驱动器驱动，步进电动机驱由步进电动机驱动

17、器驱动，步进电动机驱动器主要由环形分配器、功率放大器及其他控制电路组成，数控动器主要由环形分配器、功率放大器及其他控制电路组成，数控装置发出脉冲信号通过环形分配器形成按一定顺序的脉冲，经功装置发出脉冲信号通过环形分配器形成按一定顺序的脉冲，经功率放大后加到步进电动机的各相绕组上，数控装置每输出一个脉率放大后加到步进电动机的各相绕组上，数控装置每输出一个脉冲步进电动机转动一个步距角。冲步进电动机转动一个步距角。b.b.直流伺服系统：直流伺服系统：采用直流伺服驱动器将交流电转变为可控制的直采用直流伺服驱动器将交流电转变为可控制的直流电驱动直流伺服电动机。速度控制单元接受转速指令信号，改变流电驱动直

18、流伺服电动机。速度控制单元接受转速指令信号，改变相应的直流伺服电动机电枢电压，达到调速的目的。直流伺服驱动相应的直流伺服电动机电枢电压，达到调速的目的。直流伺服驱动器较多的采用晶闸管调速系统和晶体管脉宽调制调速系统。器较多的采用晶闸管调速系统和晶体管脉宽调制调速系统。c.c.交流伺服系统：交流伺服系统：采用改变交流伺服电动机的供电频率的方法采用改变交流伺服电动机的供电频率的方法来达到电动机调速的目的来达到电动机调速的目的 2023-1-1028一、步进电机工作原理一、步进电机工作原理 典型的典型的开环控制系统开环控制系统，它机将进给脉冲序列转换成为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移，并通过

19、齿轮和丝杠等机械传动部件带动工作台移动。特点特点：无反馈检测环节，其精度主要由步进电机来决定，速度也受到步进电机性能的限制。第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-1029永磁式步进电动机永磁式步进电动机(PM)(PM)结构：结构：分为定子定子和转子转子两部分工作原理：工作原理：按电磁感应的原理进行工作的。当定子绕组按顺序轮流通电时，三对磁极就依次产生磁场，每次仅对转子的某一对齿产生电磁引力，将其吸引过来，而使转子一步步转动。图4-4 三相反应式步进电机结构第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-1030工作过程：工作过程：1.三相单三拍

20、三相单三拍：转子每次转动30o。缺点：1）容易失步；2）易在平衡位置发生振荡第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置图4-5 步进电机工作原理三相单三拍得电时序图ABCA或或ACBA2023-1-10312.三相双三拍三相双三拍：每次有二相绕组通电，转子转动每次有二相绕组通电，转子转动30300 0，且，且切换时切换时总保持一相绕组通电总保持一相绕组通电，工作比较稳定。，工作比较稳定。ABABBCBCCACAAB AB 或或ACCBBAAC3.三相六拍三相六拍：转子每次转动转子每次转动15150 0，比三相三拍控制方式步，比三相三拍控制方式步距角小一半，因而距角小一半，因而精度更

21、高精度更高，且转换过程中始终保证有，且转换过程中始终保证有一个绕组通电，工作稳定，因此这种方式被大量采用。一个绕组通电，工作稳定，因此这种方式被大量采用。AABBBCCCAA或或AACCCBBBAA第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置“单”每次只有一相绕组通电；“双”每次有两相绕组通电；“拍”一个通电循环内通电次数（即从一种通电状态转到另一种通电状态）。2023-1-1032二、步进电机的主要性能指标二、步进电机的主要性能指标1.1.步距角和步距误差步距角和步距误差 步距角步距角：=3600/KmZ (6-1)K系数，三相三拍，K1；三相六拍，K2。定子相数；转子齿数 同一相

22、数的步进电机可有两种步距角同一相数的步进电机可有两种步距角，通常为1.2/0.6、1.5/0.75、1.8/0.9、3/1.5度等。步距误差：步距误差：转子每一步实际转过的角度与理论步距角之差值。连续走若干步时，上述步距误差的累积值称为步距的累积误差。第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-10332.2.静态矩角特性静态矩角特性静态转矩：静态转矩：矩角特性矩角特性：图4-6 静态矩角特性第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-10343.3.启动频率启动频率 空载时，步进电机由静止状态突然起动，并进入不失空载时，步进电机由静止状态突然起

23、动，并进入不失步的正常运行的最高频率，称为启动频率或突跳频率步的正常运行的最高频率，称为启动频率或突跳频率。4.4.连续运行频率连续运行频率 步进电机起动后，其运行速度能根据指令脉冲频率步进电机起动后，其运行速度能根据指令脉冲频率连续上升而不丢步的最高工作频率，称为连续运行频率。连续上升而不丢步的最高工作频率，称为连续运行频率。第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-10355.5.矩频特性与动态转矩矩频特性与动态转矩fM图6-8 矩频特性 用于描述步进电机连续稳定运行时输出转矩与连续运用于描述步进电机连续稳定运行时输出转矩与连续运行频率之间的关系。行频率之间的关系

24、。动态转矩随连续运行频率的上升而下动态转矩随连续运行频率的上升而下降降第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-1036三三步进电机驱动电路步进电机驱动电路驱动控制电路驱动控制电路由环形分配器和功率放大器组成组成。第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置2023-1-1037(1)环形分配器图4-9 三相六拍环形分配器1nnnnnQJ QK Q=2023-1-1038(2)高低电压驱动电路第三节第三节 步进电机及其驱动装置步进电机及其驱动装置U1=80V单稳单稳延时延时前置前置放大放大前置前置放大放大U2=12VVD2VD1 R1R2LV2V1 t1t2

25、2023-1-1039(3)斩波驱动驱动斩波驱动驱动高压前置放大低压前置放大控 制门整形U1U22023-1-1040如果要求步进电动机有更小的步距角，更高的分辨率如果要求步进电动机有更小的步距角，更高的分辨率(即脉冲当即脉冲当量量)，或者为减小电动机振动、噪声等原因，可以在每次输入脉冲切，或者为减小电动机振动、噪声等原因，可以在每次输入脉冲切换时，只改变相应绕组中额定的一部分，则电动机的合成磁势也只换时，只改变相应绕组中额定的一部分，则电动机的合成磁势也只旋转步距角的一部分，转子的每步运行也只有步距角的一部分，绕旋转步距角的一部分，转子的每步运行也只有步距角的一部分，绕组电流分成数个台阶，则

26、转子就以同样的次数转过一个步距角，这组电流分成数个台阶，则转子就以同样的次数转过一个步距角，这种将一个步距角细分成若干步的驱动力法，称为细分驱动。种将一个步距角细分成若干步的驱动力法，称为细分驱动。(4)细分驱动(5)自动升降速原理直线加减速或者指数加减速。直线加减速或者指数加减速。2023-1-1041四、四、开环控制步进式伺服系统的工作原理开环控制步进式伺服系统的工作原理1.工作台位移量的控制 控制输入脉冲总数控制输入脉冲总数2.工作台进给速度的控制 控制输入脉冲频率控制输入脉冲频率3.工作台运动方向的控制 控制控制输入脉冲信号的循环顺序输入脉冲信号的循环顺序方向。方向。2023-1-10

27、42一、数控机床用交流电机一、数控机床用交流电机第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机 在交流伺服系统中，按电机种类可分为在交流伺服系统中，按电机种类可分为同步型同步型和和异步型异步型（感应电机）两种。（感应电机）两种。数控机床数控机床进给伺服系统进给伺服系统中多采用中多采用永磁式永磁式同步电机同步电机，同步电机的转速是由供电频率所决定的，即在电，同步电机的转速是由供电频率所决定的，即在电源电压和频率固定不变时，它的转速是稳定不变的。源电压和频率固定不变时，它的转速是稳定不变的。由变频由变频电源供电给同步电机时电源供电给同步电机时，能方便地获得与频率成正比的可变，能方便地获得与频率成正比的可变

28、速度，可以得到非常硬的机械特性及宽的调速范围。速度，可以得到非常硬的机械特性及宽的调速范围。交流交流主轴电机主轴电机多采用多采用交流异步电机交流异步电机，很少采用永磁同步，很少采用永磁同步电机，主要因为永磁同步电机的电机，主要因为永磁同步电机的容量做得不够大容量做得不够大，且电机成，且电机成本较高。另外主轴驱动系统不象进给系统那样要求很高的性本较高。另外主轴驱动系统不象进给系统那样要求很高的性能，能，调速范围也不要太大调速范围也不要太大。因此，采用异步电机完全可以满。因此，采用异步电机完全可以满足数控机床主轴的要求，笼型异步电机多用在主轴驱动系统足数控机床主轴的要求，笼型异步电机多用在主轴驱动

29、系统中。中。2023-1-10431 1定子；定子；2 2转子；转子；3 3定子三相绕组；定子三相绕组；4 4编码器；编码器；5 5出线盒出线盒2023-1-1044二二、交流伺服电机速度控制、交流伺服电机速度控制据电机学知，交流异步电机的转速表达式为：（r/min）式中f1定子电源频率（Hz）；p磁极对数；s转差率。spfn=1601异步电机的调速方法，可以有变转差率变转差率、变极对数变极对数及变频变频三种。靠改变转差率对异步电机进行调速时，低速转差率大，转差损耗功率也大，效率低。变极调速只能产生二种或三种转速，不可能做成无级调速，应用范围较窄。变频调速是从高速到低速都可以保持有限的转差率，

30、故它具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机2023-1-1045 变频调速的主要环节是为交流电机提供变频电源的变频器。变频器的功用是，将频率固定的交流电，变换变频器的功用是，将频率固定的交流电，变换成频率连续可调的交流电成频率连续可调的交流电。变频器可分为交-直-交变频器和交-交变频器两大类。交交-直直-交交变频器是先将频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率可变的交流电。交交-交交变频器不经过中间环节，把频率固定的交流电直接变换成频率连续可调的交流电。因只需一次电能转换，效率高，工作可靠，但是频率的变化范围有限。交-直-交变频器，虽需两次电能的

31、变换，但频率变化范围不受限制。第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机2023-1-1046组成：二极管二极管整流器整流器，用于交-直变换；脉宽调制逆变脉宽调制逆变器器，用于直-交变换、同时完成调频和调压任务。续流二极管D1D6，为负载的滞后电流提供一条反馈到电源的通路，逆变管T1T6组成逆变桥，A、B、C为逆变桥的输出端。Cd用于滤平全波整流后的电压波纹；并在负载变化时，使直流电压保持平稳。交流电机变频调速系统中的关键部件之一就是逆变器，由于调速的要求，逆变器必须具有频率连续可调、以及输出电压连续可调，并与频率保持一定比例关系等功能。第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机PWMPWM变频调速变

32、频调速2023-1-1047图6-29 PWM变频器的主电路原理图第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机整流器：交整流器：交-直变换；逆变器：直交变换；直变换；逆变器：直交变换；D1D6：续流二极管；：续流二极管；T1T6：逆变管：逆变管电容的功能是：滤平全波整流后的电压波纹；当负载变化时，电容的功能是：滤平全波整流后的电压波纹；当负载变化时，使直流电压保持平稳使直流电压保持平稳。2023-1-1048图6-30 各逆变管的通断安排图 图6-31 三相逆变桥的输出电压图第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机工作原理：工作原理：控制逆变管的导通与截止，可以把直流电逆变成三相交流电。改变逆变管导通

33、和关断时间，即可得到不同的输出频率。2023-1-1049 图6-30所示为逆变管的工作情况，图中阴影部分为各逆变管的导通时间，其余为关断状态。逆变桥输出的线电压波形如图所示，由图6-31可见，各相之间的相位互差1200，它们的幅值都与直流电压Ud相等。第四节第四节 交流伺服电机交流伺服电机2023-1-1050作业作业.什么是点位控制？什么是轮廓控制?点位控制与轮廓控制在性能要求上有何不同?.画出半闭环进给伺服系统的结构框图。.速度控制单元在整个进给伺服系统中处于什么地位?为什么说进给伺服控制是以对速度的控制为前提的?.简述脉冲比较式进给伺服系统的基本工作原理?.简述数据采样式进给伺服系统的基本工作原理。.列出7种数控机床上常用位置检测元器件，并对其中两种的用途加以简要介绍。.数控机床伺服系统对位置检测元器件的主要要求是什么?.简述莫尔条纹测量位移的工作原理。交流伺服电动机（三相交流永磁式电动机）有哪些变频控制方式？