第一篇：河南科技大學(xué)、校園文化問(wèn)卷調(diào)查分析

河南科技大學(xué)校園文化問(wèn)卷調(diào)查分析校園文化作為一種環(huán)境教育力量，對(duì)我們的健康成長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。為了進(jìn)一步豐富大學(xué)生校園文化生活，完善和改進(jìn)校區(qū)學(xué)生工作，促進(jìn)校園全面和諧的發(fā)展，我們特此做這次校園文化建設(shè)調(diào)查問(wèn)卷，旨在收集大家對(duì)校園文化活動(dòng)開(kāi)展及如何營(yíng)造良好的校園文化氛圍的寶貴意見(jiàn)或者建議。誠(chéng)摯地希望得到您的支持！

專(zhuān)業(yè)：性別：年級(jí)：

1.你認(rèn)為校園文化建設(shè)對(duì)學(xué)校有什么作用？（可多選）A.凝聚師生人心B.豐富校園文化底蘊(yùn)C.導(dǎo)向和激勵(lì)D.熏陶E.不清楚

2.您認(rèn)為目前新校區(qū)圖書(shū)館還存在哪些問(wèn)題？（）（可多選）

A 設(shè)施不夠完善B 書(shū)籍太少C 周?chē)h(huán)境不好

D 管理員服務(wù)態(tài)度差E 其他

3.如果你給校園文化定義，你會(huì)選？

A.校園網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)文化B.校風(fēng)學(xué)風(fēng)，校園精神C.精神文化，物質(zhì)文化 D.校園特色，品味風(fēng)格E.其他____

4.您經(jīng)常去圖書(shū)館看書(shū)嗎？（）

A 少于1次/周B 2～4次/周C 5～7/周D大于7次/周5.您認(rèn)為學(xué)校是否有必要進(jìn)一步增加學(xué)術(shù)報(bào)告、講座等活動(dòng)次數(shù)？（）如果沒(méi)有必要請(qǐng)說(shuō)明理由

A有B沒(méi)有

6.校園文化傳播媒介？

A科大貼吧B科大主頁(yè)C廣播電臺(tái)D校報(bào)、宣傳欄

7.校園文化的核心是？

A校風(fēng)校訓(xùn)B辦學(xué)理念C校園環(huán)境D大學(xué)精神E其他____

8.物質(zhì)文化建設(shè)應(yīng)該注重哪些方面？

A校園主體建筑B文化設(shè)施C校園環(huán)境D文化網(wǎng)絡(luò)E校園形象設(shè)計(jì)

9.你覺(jué)得誠(chéng)信對(duì)于一個(gè)人的成功來(lái)說(shuō)：（）

A.必不可少B.重要C.可有可無(wú)D.不需要

10.校園文化建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)？

A校園文化品味有待提高B文化設(shè)施不完善C文化底蘊(yùn)不高

D建設(shè)缺乏整體性，應(yīng)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)

11.沒(méi)課的一天中你的大部分時(shí)間是花在什么上？（）

A.學(xué)習(xí)和自習(xí)B.社交活動(dòng)C.游戲D.睡覺(jué)

12.校園文化建設(shè)最重要的文化設(shè)施？

A圖書(shū)館B體育館C校史館D藝術(shù)館E其他：____

13.你認(rèn)為文化設(shè)施對(duì)學(xué)習(xí)生活有幫助嗎？

A肯定的，非常有幫助B有一定幫，不是很大C沒(méi)什么關(guān)系D其他____

14.您喜歡哪一方面的學(xué)術(shù)講座和報(bào)告？（）（可多選）

A 自然科學(xué)B 人文社科C 職業(yè)規(guī)劃D 藝術(shù)修養(yǎng)

E社會(huì)交往F 其他

15.若要增加校園的國(guó)學(xué)氣息，應(yīng)優(yōu)先考慮？

A雕塑B楹聯(lián)C刻字景觀石D不需要，已經(jīng)夠好了E其他____

16.在看體育比賽時(shí)會(huì)聽(tīng)到周?chē)苏f(shuō)粗話臟話嗎?（）

A.經(jīng)常B.偶爾C.很少D.沒(méi)有

17.你經(jīng)常參加學(xué)校的各種文藝或志愿者活動(dòng)嗎？（）

A.經(jīng)常 B.偶爾C.基本不去D.從沒(méi)

18.如果增加宣傳欄公告欄等，你覺(jué)得應(yīng)該放在？

A宿舍B圖書(shū)館C教學(xué)樓D食堂E等候校車(chē)的站牌旁

19.你認(rèn)為校園文化建設(shè)應(yīng)該著重于以下哪些內(nèi)容？(可多選)

A綠化建設(shè)B校風(fēng)建設(shè)C班風(fēng)建設(shè)D宣傳工作E名聲效益

F道德教育

20.你認(rèn)為當(dāng)前校園文化主要存在的問(wèn)題？

A重視顯性文化，忽視隱性文化B缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，文化檔次不高 C缺乏以教師為主導(dǎo)的文化建設(shè)D封閉性活動(dòng)較多，對(duì)外吸引輻射較少

21.您對(duì)學(xué)校目前舉辦的學(xué)術(shù)講座、報(bào)告、論壇等活動(dòng)的專(zhuān)業(yè)性、實(shí)用性方面的看法（）A非常不錯(cuò)B一般，還有待加強(qiáng)C不好，與專(zhuān)業(yè)不對(duì)口

22.你認(rèn)為你所在學(xué)校的校園文化是什么類(lèi)型？

A嚴(yán)謹(jǐn)B活躍C沉悶D其他____

23．你認(rèn)為校園文化建設(shè)的參與主體應(yīng)該是？

A學(xué)生B教師C教育職員D其他工作人員

24.你認(rèn)為校園文化建設(shè)的主體應(yīng)該是？（可多選）

A黨政機(jī)構(gòu)B思想宣傳機(jī)構(gòu)C文化體育機(jī)構(gòu)D學(xué)生工作機(jī)構(gòu)

25.你認(rèn)為校園文化的主要功能應(yīng)該體現(xiàn)在哪些發(fā)面？（可多選）

A引導(dǎo)B鼓勵(lì)C傳媒D實(shí)踐

26..你認(rèn)為校園文化與學(xué)校發(fā)展之間有什么聯(lián)系？

A學(xué)校的發(fā)展決定校園文化的發(fā)展

B校園文化與學(xué)校發(fā)展之間沒(méi)任何關(guān)系，兩者是相互獨(dú)立的C校園的發(fā)展文化與學(xué)校的發(fā)展是相互決定，相互影響的27.你認(rèn)為校園文化建設(shè)的現(xiàn)狀或主要不足是？

A比較狹窄，必須在寬度上加以拓展B比較枯燥，必須在形式上加以豐富C比較膚淺，必須在內(nèi)容上加以深化D我看比較豐富完美，沒(méi)有改進(jìn)的必要

28.你認(rèn)為當(dāng)前校園文化建設(shè)主要存在的問(wèn)題是？（可多選）

A重視顯性文化建設(shè)，忽視隱性文化建設(shè)B封閉性的活動(dòng)較多，對(duì)外吸收和輻射少C校園文化建設(shè)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，校園文化檔次不高

D局限于學(xué)生管理和思想教育層次上，缺乏以教師為主導(dǎo)的校園文化建設(shè)

29.你認(rèn)為影響校園文化建設(shè)發(fā)展的主要障礙是？

A觀念落后，必須在思想上與時(shí)俱進(jìn)B經(jīng)費(fèi)不足，必須加強(qiáng)資金投入力度

C組織不力，必須動(dòng)員各方面的力量參與D設(shè)施陳舊，必須增加各種必要先進(jìn)設(shè)施

第二篇：高職院校校園文化問(wèn)卷調(diào)查分析

高職院校校園文化問(wèn)卷調(diào)查分析

高校布衣

為了真實(shí)的了解高職院校校園文化發(fā)展的具體現(xiàn)狀，我們對(duì)##6所高職院校的1750名在校學(xué)生對(duì)高職院校校園文化建設(shè)進(jìn)行了一次問(wèn)卷調(diào)查。本次調(diào)查內(nèi)容分為三類(lèi)：校園文化認(rèn)知調(diào)查、校園文化作用調(diào)查、校園文化期望調(diào)查，在調(diào)查最后我們還征求了被調(diào)查者對(duì)自己所在高職院校今后校園文化發(fā)展的建議和要求。本次調(diào)查共發(fā)放問(wèn)卷1750份，回收問(wèn)卷1487份，有效問(wèn)卷回收率達(dá)到85％。

1、學(xué)院校園文化現(xiàn)狀調(diào)查

（1）對(duì)“校園文化”這一現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)

對(duì)于“校園文化”概念本身的理解在一定程度上反映了校園師生對(duì)于校園文化認(rèn)知的現(xiàn)狀。在問(wèn)及校園文化是指“校園舉辦的各項(xiàng)文化活動(dòng)”、“第二課堂”、“體現(xiàn)校園價(jià)值取向的一種行為規(guī)范”還是“體現(xiàn)校園價(jià)值取向的一種群體意識(shí)”這四個(gè)選項(xiàng)時(shí)，近40％的被調(diào)查者認(rèn)為是“體現(xiàn)校園價(jià)值取向的一種群體意識(shí)”，25％左右的人認(rèn)為是“校園舉辦的各項(xiàng)文化活動(dòng)”，10％左右的認(rèn)為是指“第二課堂”，20％左右的認(rèn)為是“體現(xiàn)校園價(jià)值取向的一種行為規(guī)范”，不難看出，占絕對(duì)多數(shù)的人對(duì)于校園文化本身的理解并非停留在淺層次上，他們看到了校園文化更為本質(zhì)的內(nèi)涵和特征所在，在他們看來(lái)，舉辦校園文化并非僅僅就是多舉辦些校園文化活動(dòng)，搞活第二課堂，規(guī)范師生行為，而是要通過(guò)這些具體措施最終形成校園整體精神和價(jià)值取向。

在問(wèn)到對(duì)于校園文化建設(shè)內(nèi)容的理解時(shí)，有近45％的被調(diào)查者認(rèn)為校園文化建設(shè)包涵了“校園建筑外觀和環(huán)境設(shè)施”、“校園各項(xiàng)規(guī)章和管理制度”、“校園整體的精神和價(jià)值取向”全部三項(xiàng)內(nèi)容，這反映了他們對(duì)于校園文化建設(shè)的理解還是相當(dāng)全面的，能夠從校園文化的物質(zhì)形態(tài)、制度形態(tài)和觀念形態(tài)全面把握校園文化概念內(nèi)涵。當(dāng)問(wèn)及這三項(xiàng)中哪一項(xiàng)是校園文化建設(shè)最重要的內(nèi)容時(shí)，回答依次占到了10％、10％、80％。這種選擇與他們對(duì)于校園文化的理解是分不開(kāi)的。

（2）對(duì)“高職院校校園文化”的理解

高職院校校園文化具有自身的特殊性。就此點(diǎn)我們專(zhuān)門(mén)調(diào)查了高職院校師生對(duì)于高職院校校園文化認(rèn)知和作用的理解。當(dāng)問(wèn)及作為高職院校建設(shè)校園文化的重要性有多大時(shí)，近45％的被調(diào)查者認(rèn)為“非常重要”，只有3.5％左右的人認(rèn)為“不是很重要”，這說(shuō)明占大多數(shù)的被調(diào)查者對(duì)于高職院校校園文化建設(shè)還是充滿了期待。我們將“你認(rèn)為高職院校校園文化建設(shè)的重點(diǎn)應(yīng)該是什么”這一問(wèn)題設(shè)計(jì)成如下四個(gè)選擇項(xiàng)：“鍛煉學(xué)生交際能力”、“培養(yǎng)學(xué)生人文情懷”、“培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能”、“營(yíng)造具有高職特色的學(xué)習(xí)氛圍”，回答依次占到了16％、20％、42％、22％，這一結(jié)果反映了他們對(duì)于高職教育辦學(xué)宗旨和培養(yǎng)目標(biāo)還是有著較為明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)于高職院校校園文化建設(shè)目的的認(rèn)識(shí)還是較為清晰的，從另一個(gè)側(cè)面也反映了他們對(duì)于接受高職教育還是有著明確的自我目標(biāo)認(rèn)識(shí)和自覺(jué)的成才期望。

我們非常關(guān)注當(dāng)前高職生的自我認(rèn)同度。調(diào)查顯示，在踏進(jìn)高職院校校園后，就自我認(rèn)同度而言，“感覺(jué)一般”的占到絕大多數(shù)，比例接近70％，只有不到3％的被調(diào)查者“覺(jué)得非常自豪”，但也有6％左右的人選擇“無(wú)法自豪、甚至自卑”。實(shí)際上，現(xiàn)代高職學(xué)生的校園自我認(rèn)同度離不開(kāi)社會(huì)對(duì)于高職教育的整體評(píng)價(jià)，以及他們自身對(duì)于高職教育的理性認(rèn)知。調(diào)查顯示，超過(guò)半數(shù)的人認(rèn)為社會(huì)對(duì)于高職教育的看待和評(píng)價(jià)還是“較為正?！钡模灿腥种坏娜苏J(rèn)為社會(huì)還是“比較看不起高職教育”的；同樣有超過(guò)半數(shù)的人自己“還能正?？创备呗毥逃灿?6％左右的人自稱(chēng)“比較重視高職教育”。我們可以看到，一方面社會(huì)整體評(píng)價(jià)氛圍確實(shí)制約了高職學(xué)生的自我認(rèn)同度，另一方面，高職學(xué)生進(jìn)入校園之后正逐步樹(shù)立對(duì)于高職教育的信心。

（3）對(duì)高職院校環(huán)境設(shè)施和校園景觀設(shè)計(jì)的意見(jiàn)

景觀設(shè)計(jì)是校園文化建設(shè)的重要內(nèi)容之一。在問(wèn)及調(diào)查者對(duì)于自己所在高職院校校園建筑和環(huán)境設(shè)施總的評(píng)價(jià)時(shí)，21％的人認(rèn)為“很有特色”，24％的認(rèn)為“較有特色”，46％的認(rèn)為“一般化”，其余的認(rèn)為“沒(méi)有什么特色”。在他們看來(lái)，自己所在高職院校校園環(huán)境和景觀設(shè)計(jì)最突出的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在“建筑風(fēng)格的獨(dú)特性”，而“最薄弱的環(huán)節(jié)”則是“雕塑太少”、“綠化太少”等等。當(dāng)問(wèn)及“您對(duì)自己所在高職院校院校園環(huán)境和景觀設(shè)計(jì)總的方向有何建議”這一問(wèn)題時(shí)，近42％的人選擇認(rèn)為應(yīng)“不斷增強(qiáng)高職特色氛圍”，而只有25％和27％左右的人分別認(rèn)為應(yīng)

“努力建成綠化環(huán)保型院?！焙汀安粩嘣鰪?qiáng)人文藝術(shù)氛圍”，從此點(diǎn)可以看出，大多數(shù)的被調(diào)查者還是能夠從高職院校自身特點(diǎn)出發(fā)來(lái)看待和確定校園景觀設(shè)計(jì)的總體方向。

（4）對(duì)學(xué)院管理制度和行為規(guī)范的看法

校園規(guī)范化管理和制度化運(yùn)作體現(xiàn)了制度形態(tài)的校園文化建設(shè)。當(dāng)問(wèn)及“您對(duì)自己所在高職院校院各項(xiàng)學(xué)生管理和規(guī)章制度建設(shè)方面總的評(píng)價(jià)如何”時(shí)，近45％的人認(rèn)為“一般化”，近35％的認(rèn)為“比較完善”。調(diào)查顯示，68％左右的被調(diào)查者在評(píng)價(jià)自己所在高職院校學(xué)生管理制度方面實(shí)施成效時(shí)，認(rèn)為現(xiàn)行制度還是在“有些方面形成約束力”的。值得注意的是，當(dāng)問(wèn)及“您認(rèn)為哪一項(xiàng)學(xué)生管理制度最可行、最成熟和最完善”時(shí)，在所列舉的近十項(xiàng)管理制度中，“學(xué)生入黨制度”、“學(xué)生宿舍管理制度”、“學(xué)生綜合測(cè)評(píng)制度”依次排在了前三位；而同樣問(wèn)及“哪一項(xiàng)學(xué)生管理制度最欠可行，也最有待完善和成熟”時(shí)，排在前三位的依次是“學(xué)生刷卡制度”、“學(xué)生晨跑制度”和“學(xué)生晚自習(xí)制度”。通過(guò)調(diào)查，我們深刻的感覺(jué)到，高職院校院各項(xiàng)管理制度尤其學(xué)生管理制度還存在著許多深層次問(wèn)題，而這些深層次問(wèn)題往往又與我們的管理觀念有著密切的關(guān)系。

（5）對(duì)高職院校院校園整體精神和價(jià)值導(dǎo)向的評(píng)價(jià)

校園文化在觀念層面表現(xiàn)為校園精神和校園價(jià)值氛圍。為了全面了解高職院校院師生對(duì)于高職院校校園文化精神的理解，我們首先設(shè)計(jì)相關(guān)選項(xiàng)調(diào)查他們對(duì)于所在高職學(xué)院歷史和性質(zhì)的具體認(rèn)知狀況。調(diào)查顯示，只有4.3％的被調(diào)查者是“很了解” 所在高職學(xué)院的發(fā)展歷程和校史沿革的，而超過(guò)半數(shù)的人只是“略有所知”，三分之一的被調(diào)查者“很不了解，但很想了解”。

現(xiàn)代高職院校只有以獨(dú)具特色的職業(yè)理念和職業(yè)價(jià)值導(dǎo)向才能真正凝聚成體現(xiàn)學(xué)院整體風(fēng)貌的校園精神。通過(guò)調(diào)查我們可以看出，高職院校師生成員盡管對(duì)于這一校園精神充滿期待，但無(wú)論是從他們對(duì)學(xué)院歷史的了解還是對(duì)學(xué)院的現(xiàn)實(shí)認(rèn)知來(lái)看，大多數(shù)人都未能真正受到學(xué)院良好職業(yè)氛圍的熏陶，尤其是具有自身學(xué)院特色的職業(yè)價(jià)值導(dǎo)向的熏陶。一方面，客觀上與這些高職院校升格不久，各項(xiàng)建設(shè)正處在規(guī)劃初期有關(guān)；但另一方面也與主觀上對(duì)高職教育認(rèn)識(shí)不足相聯(lián)系，因而我們相關(guān)的宣傳、教育力度還不夠大，效果自然不夠明顯。所以當(dāng)我們最后問(wèn)及“您認(rèn)為所在高職學(xué)院整體精神和價(jià)值取向是否已經(jīng)形成”時(shí)，有三分之

一的人認(rèn)為“尚未形成”，而60％的人只是認(rèn)為“略具雛形”，這種選擇還是相對(duì)客觀的。

2、對(duì)校園文化建設(shè)認(rèn)知特點(diǎn)分析

這次問(wèn)卷調(diào)查的對(duì)象以一、二年級(jí)為主。他們進(jìn)校的時(shí)間雖不長(zhǎng)，但對(duì)校園文化建設(shè)十分關(guān)心，都有著自己的看法和理解，能直截了當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)答卷來(lái)反映自己的認(rèn)識(shí)和思考，從這里可以歸納出他們的一些認(rèn)知特點(diǎn)。

（1）他們對(duì)“校園文化建設(shè)”本質(zhì)的理解及其所涵蓋的基本內(nèi)容的認(rèn)同是比較準(zhǔn)確的，說(shuō)明這項(xiàng)建設(shè)已引起他們的關(guān)心和重視。從40%的學(xué)生選定“校園文化建設(shè)是體現(xiàn)校園價(jià)值取向的一種群體意識(shí)”的表述項(xiàng)，而25%的學(xué)生認(rèn)為是“校園舉辦的各項(xiàng)文化活動(dòng)”和10%的則指“第三課堂”的選項(xiàng)就可以看出：相當(dāng)一部分學(xué)生已經(jīng)對(duì)校園文化建設(shè)的深刻內(nèi)涵和長(zhǎng)遠(yuǎn)作用是理解和認(rèn)可的，對(duì)校園文化建設(shè)與自身的關(guān)系的認(rèn)知也是客觀的，這就為高職院校今后深化和提升校園文化建設(shè)奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。

（2）他們對(duì)“高職院校校園文化建設(shè)”重要性和建設(shè)重點(diǎn)的理解是比較確切的；但學(xué)生自我認(rèn)同度卻不高，需要在增強(qiáng)他們信心上下功夫。有45%的學(xué)生認(rèn)為“校園文化建設(shè)非常重要”，僅3.5%的人為“不是很重要”，兩者比例為100：8，說(shuō)明學(xué)生認(rèn)識(shí)相當(dāng)統(tǒng)一。有42%的學(xué)生認(rèn)為“高職院校校園文化建設(shè)的重點(diǎn)應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能”，這與國(guó)家.社會(huì)的需求和培養(yǎng)目標(biāo)基本相符合，由于社會(huì)上還存在著重本科、輕高職；重學(xué)歷、輕能力等消極因素，被調(diào)查的學(xué)生中絕大部分對(duì)高職教育“感覺(jué)一般”，僅有不到3%的學(xué)生感到“非常自豪”。這種心理狀態(tài)和自我感覺(jué)無(wú)形中降低了他們學(xué)習(xí)的積極性，遏制他們積極投身高職院校校園文化建設(shè)的熱情和參與度。所以，在校園文化建設(shè)中要大力加強(qiáng)高職學(xué)生的特長(zhǎng)適應(yīng)度和前景教育，幫他們樹(shù)立愛(ài)學(xué)校、愛(ài)專(zhuān)業(yè)等方面的正確觀念和靠自身努力成才的觀念。

（3）他們對(duì)高職院校精神文化、景觀設(shè)計(jì)文化等方面的認(rèn)識(shí)比較清晰，而且有一定的分析能力，但在制度文化方面，尤其是涉及自己的行為規(guī)范，往往認(rèn)為院方管理過(guò)嚴(yán)、過(guò)細(xì)，希望少一些制度化的約束。他們迫切希望和期待高職院校整體精神和價(jià)值取向的形成，“略具雛形”是大多數(shù)被調(diào)查者對(duì)校園精神現(xiàn)狀所作出的評(píng)價(jià)選項(xiàng)，這是客觀的，從中也可以看出他們求新、求實(shí)、求真的健康追

求。他們多數(shù)人認(rèn)為“不斷增強(qiáng)高職特色氛圍”十分必要，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中具有特色的學(xué)校才會(huì)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，致力于創(chuàng)出高職建設(shè)特色才能為學(xué)生成人成才創(chuàng)造良好的條件和有利的環(huán)境。他們?cè)谥贫冉ㄔO(shè)方面，比較認(rèn)可“學(xué)生入黨制度，學(xué)生宿舍管理制度，學(xué)生綜合測(cè)評(píng)制度”等，而對(duì)直接約束他們生活，學(xué)習(xí)的“刷卡，晨跑，晚自習(xí)”等方面規(guī)定頗有微詞，沒(méi)有認(rèn)同感。這一方面說(shuō)明，這方面制度可能在某些方面不夠合理，有待總結(jié)、完善和提高，從另一個(gè)側(cè)面也反映出高職學(xué)生對(duì)一些剛性強(qiáng)的具體制度往往認(rèn)為其限制了他們的自由不予認(rèn)可，因此有必要通過(guò)做一些深入細(xì)致的思想工作去搞好兩者之間的銜接和平衡。

第三篇：河南科技大學(xué)

河南科技大學(xué) 學(xué)校簡(jiǎn)介

河南科技大學(xué)位于素有“千年帝都、牡丹花城”之稱(chēng)的歷史文化名城洛陽(yáng)市，歷史上曾有13個(gè)朝代在此建都，山水秀美，人杰地靈。

學(xué)校始建于1952年，是河南省內(nèi)最早創(chuàng)建的工科院校之一，先后隸屬于國(guó)家農(nóng)業(yè)機(jī)械部、國(guó)家機(jī)械工業(yè)部、河南省領(lǐng)導(dǎo)。經(jīng)過(guò)56年的發(fā)展，學(xué)校匯聚了一支高水平的師資隊(duì)伍,積累了豐富的教學(xué)資源,已形成了完善的以全日制本科教育、研究生教育為主的多學(xué)科、多層次辦學(xué)格局。學(xué)校是“河南公眾最滿意的十佳本科院?！?，在全國(guó)擁有良好聲譽(yù)，在中原地區(qū)具有重要影響，是河南省重點(diǎn)建設(shè)的三所綜合性大學(xué)之一。

學(xué)科門(mén)類(lèi)齊全學(xué)?，F(xiàn)設(shè)22個(gè)學(xué)院、1個(gè)體育教學(xué)部,現(xiàn)有69個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，66個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn),涵蓋理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、歷史學(xué)、教育學(xué)等10大學(xué)科門(mén)類(lèi)，是教育部授權(quán)的聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生單位。目前全日制在校研究生、本科生、留學(xué)生3萬(wàn)余人。

師資力量雄厚學(xué)校現(xiàn)有專(zhuān)任教師1732人，其中具有教授、副教授等高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)667人，占專(zhuān)任教師總數(shù)38.51%；具有博士學(xué)位333人，碩士學(xué)位788人，博士、碩士學(xué)位教師占專(zhuān)任教師總數(shù)64.72%；有百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選、國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家、享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家、省市級(jí)優(yōu)秀專(zhuān)家、省市級(jí)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人等高級(jí)人才200余人；有博士生導(dǎo)師21人，共享院士7人，省級(jí)特聘教授7人；有全國(guó)優(yōu)秀教師、河南省教學(xué)名師、河南省高校創(chuàng)新人才、河南省青年骨干教師等69人。

科研基礎(chǔ)扎實(shí)學(xué)校有15個(gè)省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，12個(gè)省級(jí)特聘教授設(shè)崗學(xué)科；有“摩擦學(xué)與材料防護(hù)教育部工程研究中心”、“河南省機(jī)械設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“河南省有色金屬材料科學(xué)與加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“河南省耐磨材料工程技術(shù)研究中心”、“河南省高等學(xué)校先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)學(xué)科開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”、“河南省顯微外科研究所”等研究基地；有“機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)”和“電工電子”省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心；有“中國(guó)齒輪教育培訓(xùn)中心”、“中國(guó)軸承陳列館”、“河南省機(jī)械工業(yè)CAD培訓(xùn)中心”、“河南省制造業(yè)信息化技術(shù)服務(wù)中心”等國(guó)家及省級(jí)教學(xué)培訓(xùn)基地；有10個(gè)洛陽(yáng)市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和5個(gè)洛陽(yáng)市工程技術(shù)中心?！逗幽峡萍即髮W(xué)學(xué)報(bào)》自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、醫(yī)學(xué)三種版本面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行，自然科學(xué)版是中國(guó)科技核心期刊，榮獲教育部“全國(guó)高校優(yōu)秀科技期刊一等獎(jiǎng)”，社科版是河南省一級(jí)期刊，被中國(guó)人文社科學(xué)報(bào)研究會(huì)評(píng)為“全國(guó)優(yōu)秀社科學(xué)報(bào)”。

學(xué)校在錐齒輪研究方面保持著國(guó)際先進(jìn)水平，研究成果曾先后榮獲國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；高性能銅合金引線框架技術(shù)、數(shù)控和機(jī)電一體化技術(shù)、軸承設(shè)計(jì)與摩擦學(xué)、耐磨材料及材料保護(hù)技術(shù)、車(chē)輛設(shè)計(jì)與內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、新型功能材料、牡丹快速繁殖技術(shù)等研究，處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；計(jì)算機(jī)信息處理與控制、腫瘤學(xué)、神經(jīng)外科學(xué)、法醫(yī)學(xué)、顯微外科、農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械與農(nóng)副產(chǎn)品加工技術(shù)、旱作栽培與育種、預(yù)防獸醫(yī)學(xué)、動(dòng)物育種與繁殖等學(xué)科的研究，具有明顯的特色。

近年來(lái)，學(xué)校獲得國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重大科技支撐計(jì)劃等國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目43項(xiàng)，省、部、市級(jí)重大和重點(diǎn)研究項(xiàng)目572項(xiàng)，橫向科研項(xiàng)目257項(xiàng)；獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，教育部高校自然科學(xué)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)科研成果獎(jiǎng)42 項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文3354篇，三大檢索系統(tǒng)收錄312篇；出版著作、教材339部；申報(bào)國(guó)家專(zhuān)利125項(xiàng)，授權(quán)專(zhuān)利52項(xiàng)。

辦學(xué)條件優(yōu)越學(xué)?，F(xiàn)有西苑、景華、周山、開(kāi)元四個(gè)校區(qū)，占地面積4316.56畝，校舍建筑面積78.70萬(wàn)平方米。圖書(shū)館建筑面積2.51萬(wàn)平方米，館藏文獻(xiàn)335.51萬(wàn)冊(cè)，中外文期刊近2000種。學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)和應(yīng)用水平處于全省領(lǐng)先地位，校園網(wǎng)主干帶寬2.5G，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量近40T。體育場(chǎng)館面積89039平方米，其中室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館10200平方米，另有與洛陽(yáng)市共享并用于教學(xué)的體育中心場(chǎng)館面積75086平方米。學(xué)校有工程訓(xùn)練中心、機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員培訓(xùn)中心和三所附屬醫(yī)院等固定的校內(nèi)外教學(xué)實(shí)習(xí)基地120多個(gè)，其中第一附屬醫(yī)院是省級(jí)綜合性教學(xué)醫(yī)院、三級(jí)甲等醫(yī)院、全國(guó)百佳醫(yī)院。

對(duì)外合作廣泛學(xué)校目前已經(jīng)與美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、印度等國(guó)家的25所高校建立了友好合作關(guān)系，常年接受來(lái)自蒙古、德國(guó)、法國(guó)、日本、印度、韓國(guó)、澳大利亞等國(guó)家的留學(xué)生，并從在校生中選派優(yōu)秀學(xué)生到美國(guó)、芬蘭、法國(guó)、日本等國(guó)家學(xué)習(xí)和深造。2003年學(xué)校開(kāi)始與英國(guó)赫特福德大學(xué)和東倫敦大學(xué)合作培養(yǎng)本科學(xué)生。

培養(yǎng)模式靈活學(xué)校本科教學(xué)實(shí)行學(xué)分制和彈性學(xué)制，學(xué)生可按照專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃要求，自主選修課程，允許基本學(xué)制為4年的學(xué)生在3－6年內(nèi)、基本學(xué)制為5年的學(xué)生在4－7年內(nèi)完成學(xué)業(yè)。學(xué)校實(shí)行導(dǎo)師制和主輔修制，鼓勵(lì)學(xué)生選修第二專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)時(shí)同時(shí)頒發(fā)輔修專(zhuān)業(yè)證書(shū)。

校風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、管理科學(xué)學(xué)校在長(zhǎng)期自強(qiáng)不息的奮斗歷程中，踐行“明德博學(xué)，日新篤行”的校訓(xùn)，形成了“敬業(yè)奉獻(xiàn)，精益求精”的教風(fēng)、“勤學(xué)慎思，尊師誠(chéng)信”的學(xué)風(fēng)和“和諧自強(qiáng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的校風(fēng)。學(xué)校在學(xué)生管理方面，采用輔導(dǎo)員制，堅(jiān)持以學(xué)風(fēng)建設(shè)為中心，加強(qiáng)學(xué)生的思想政治教育、日常行為管理和心理健康教育與咨詢(xún)，同時(shí)開(kāi)展豐富多彩的科技、文化、藝術(shù)、體育等校園文化活動(dòng)，陶冶學(xué)生情操，拓展學(xué)生素質(zhì)。

獎(jiǎng)貸助學(xué)、體系完善學(xué)校健全了“獎(jiǎng)、貸、助、補(bǔ)、減、緩、?！逼呶灰惑w的學(xué)生解困助學(xué)體系。學(xué)校除按規(guī)定評(píng)選發(fā)放國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、國(guó)家助學(xué)金、省政府獎(jiǎng)學(xué)金、省政府助學(xué)金外，還設(shè)立了綜合獎(jiǎng)學(xué)金、企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金、優(yōu)秀新生獎(jiǎng)學(xué)金等。校內(nèi)設(shè)有千余個(gè)勤工助學(xué)崗位，鼓勵(lì)學(xué)生自助、自強(qiáng)。

畢業(yè)生面向全國(guó)就業(yè)，同期就業(yè)率位于全省普通高校前列我校畢業(yè)生面向全國(guó)就業(yè)，主要在科研院所、企事業(yè)單位、外資企業(yè)、部隊(duì)等行業(yè)就業(yè)，尤其在京、津、滬、江、浙、粵、魯?shù)冉?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)很受歡迎。

2008年面向全國(guó)30個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）招收普通本科生7300名學(xué)校本著“公平公正、擇優(yōu)錄取”的原則，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)招生政策，實(shí)施“陽(yáng)光工程”。我校是河南省唯一為中國(guó)人民解放軍海軍定向培養(yǎng)國(guó)防生的高校，2008年在北京、河南、河北、山東、山西、江西、安徽、江蘇、四川、新疆十個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）共招收80名國(guó)防生，國(guó)防生入學(xué)后享受?chē)?guó)防獎(jiǎng)學(xué)金（目前標(biāo)準(zhǔn)：5000元/人/年），詳細(xì)情況可電話咨詢(xún)海軍駐我校選培辦（0379－64231830）；同時(shí)我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車(chē)輛工程、電子信息工程、自動(dòng)化、土木工程、信息管理與信息系統(tǒng)和材料成型及控制工程、國(guó)際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易8個(gè)專(zhuān)業(yè)繼續(xù)在河南等省本科一批招生。另外，經(jīng)批準(zhǔn)我校醫(yī)學(xué)類(lèi)和農(nóng)林類(lèi)專(zhuān)業(yè)單獨(dú)編碼招生，報(bào)考農(nóng)林類(lèi)專(zhuān)業(yè)的河南考生可享受“農(nóng)林院校第一志愿加20分投檔政策”。

●熱忱歡迎廣大考生報(bào)考河南科技大學(xué)！

●咨詢(xún)電話：0379-******35 ●E-mail:zhsb@mail.haust.edu.cn ●網(wǎng)址：http：//004km.cn

聯(lián)系方式

地

址：河南省洛陽(yáng)市澗西區(qū)西苑路48號(hào) 郵

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話：0379－64160736、64160726、64160730、64160735 傳

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第四篇：河南科技大學(xué)

河南科技大學(xué)（Henan University of Science and Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)：河科大）是首批卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計(jì)劃重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)，第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)，是原中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械部和原中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部直屬的中央部屬高校，是河南省重點(diǎn)支持建設(shè)的第三所綜合性大學(xué)[1]。

河南科技大學(xué)坐落在千年帝都、牡丹花城、現(xiàn)代化工業(yè)城市——洛陽(yáng)，截止2013年10月，學(xué)校有西苑、景華、周山、開(kāi)元等四個(gè)校區(qū)，占地面積4600余畝，校 舍建筑面積151萬(wàn)平方米,其中專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室面積32.7萬(wàn)平方米。固定資產(chǎn)總值21.5億元，教學(xué)科研儀器設(shè)備總值3.7億元。圖書(shū)館建筑面積9.9萬(wàn)平方米，館藏文獻(xiàn)361.8萬(wàn)冊(cè)，中外文期刊近2200多種，18萬(wàn)冊(cè)。學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)和應(yīng)用水平達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，榮獲中國(guó)教育信息化建設(shè)優(yōu)秀獎(jiǎng)。體育場(chǎng)館面積17萬(wàn)平方米。校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地200余個(gè)

第五篇：河南科技大學(xué)教案

河南科技大學(xué)教案首頁(yè)

課程名稱(chēng) 數(shù)控技術(shù)及裝備 任課教師 張豐收 第 四 章 進(jìn)給伺服系統(tǒng) 計(jì)劃學(xué)時(shí) 10 教學(xué)目的和要求：

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)裝置的工作原理和選用方法。

要求了解伺服系統(tǒng)的組成和分類(lèi)，掌握步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置和常用數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置的工作原理。

重點(diǎn)：

伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)；常用位置檢測(cè)裝置的工作原理。

難點(diǎn)：

數(shù)控機(jī)床常用伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)和調(diào)速控制。

思考題：

4-1．試述進(jìn)給他伺系統(tǒng)的組成以及各組成環(huán)節(jié)的作用和聯(lián)系。4-2．簡(jiǎn)述閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制原理。4-3．簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的工作原理和使用特性。

4-4．哪些因素影響開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的精度，哪些措施可以提高系統(tǒng)的精度？ 4-5．試述位置檢測(cè)裝置的類(lèi)型有哪些？常用的有哪些？

一.進(jìn)給伺服系統(tǒng)的定義及組成 1.定義：

進(jìn)給伺服系統(tǒng)(Feed Servo System)——以移動(dòng)部件 的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)。2.組成：

進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：位置控制單元；速度控制單元；驅(qū)動(dòng)元件(電機(jī))；檢測(cè)與反饋單元；機(jī)械執(zhí)行部件。

第一節(jié) 概述

二、NC機(jī)床對(duì)數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求

1.調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性(在調(diào)速范圍內(nèi))調(diào)速范圍：一般要求：

穩(wěn)定性：指輸出速度的波動(dòng)要少，尤其是在低速時(shí)的平穩(wěn)性顯得特別重要。2.輸出位置精度要高

靜態(tài)：定位精度和重復(fù)定位精度要高，即定位誤差和重復(fù)定位誤差要小。(尺寸精度)

動(dòng)態(tài)：跟隨精度，這是動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，用跟隨誤差表示。(輪廓精度)

靈敏度要高，有足夠高的分辯率。3.負(fù)載特性要硬

在系統(tǒng)負(fù)載范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出速度應(yīng)基本不變。即△F盡可能??；

當(dāng)負(fù)載突變時(shí)，要求速度的恢復(fù)時(shí)間短且無(wú)振蕩。即△t盡可能短； 應(yīng)有足夠的過(guò)載能力。

這是要求伺服系統(tǒng)有良好的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)剛度。4.響應(yīng)速度快且無(wú)超調(diào)

這是對(duì)伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的要求，即在無(wú)超調(diào)的前提下，執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)速度的建立時(shí)間 tp 應(yīng)盡可能短。

通常要求從 0→Fmax（Fmax→0），其時(shí)間應(yīng)小于200ms，且不能有超調(diào)，否則對(duì)機(jī)械部件不利，有害于加工質(zhì)量 5.能可逆運(yùn)行和頻繁靈活啟停。

6.系統(tǒng)的可靠性高，維護(hù)使用方便，成本低。

綜上所述：

⑴.對(duì)伺服系統(tǒng)的要求包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性?xún)煞矫妫?⑵.對(duì)高精度的數(shù)控機(jī)床，對(duì)其動(dòng)態(tài)性能的要求更嚴(yán)

一、概 述

組成：位置測(cè)量裝置是由檢測(cè)元件（傳感器）和信號(hào)處理裝置組成的。

作用：實(shí)時(shí)測(cè)量執(zhí)行部件的位移和速度信號(hào)，并變換成位置控制單元所要求的信號(hào)形式，將運(yùn)動(dòng)部件現(xiàn)實(shí)位置反饋到位置控制單元，以實(shí)施閉環(huán)控制。它是閉環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成部分。

閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的加工精度在很大程度上是由位置檢測(cè)裝置的精度決定的，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)，尤其是高精度進(jìn)給伺服系統(tǒng)時(shí)，必須精心選擇位置檢測(cè)裝置。

1.進(jìn)給伺服系統(tǒng)對(duì)位置測(cè)量裝置的要求

⑴高可靠性和高抗干擾性：

受溫度、濕度的影響小，工作可靠，精度保持性好，抗干擾能力強(qiáng)； ⑵能滿足精度和速度的要求：

位置檢測(cè)裝置分辨率應(yīng)高于數(shù)控機(jī)床的分辨率（一個(gè)數(shù)量級(jí)）； 位置檢測(cè)裝置最高允許的檢測(cè)速度應(yīng)數(shù)控機(jī)床的最高運(yùn)行速度。⑶使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境； ⑷成本低。

3.位置檢測(cè)裝置的分類(lèi)

按輸出信號(hào)的形式分類(lèi)：數(shù)字式和模擬式 按測(cè)量基點(diǎn)的類(lèi)型分類(lèi)：增量式和絕對(duì)式

按位置檢測(cè)元件的運(yùn)動(dòng)形式分類(lèi)：回轉(zhuǎn)型和直線型 第二節(jié) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置檢測(cè)裝置

二、感應(yīng)同步器

1.感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)

①結(jié)構(gòu)

常用位置檢測(cè)裝置分類(lèi)表

②.分類(lèi)

2.感應(yīng)同步器的工作原理

感應(yīng)同步器是利用勵(lì)磁繞組與感應(yīng)繞組間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，由于電磁耦合的變化，感應(yīng)繞組中的感應(yīng)電壓隨位移的變化而變化，借以進(jìn)行位移量的檢測(cè)。感應(yīng)同步器滑尺上的繞組是勵(lì)磁繞組，定尺上的繞組是感應(yīng)繞組。

感應(yīng)同步器的工作原理

感應(yīng)同步器的信號(hào)處理原理 滑尺正旋繞組上加激磁電壓Us后，與之相耦合的定尺繞組上的感應(yīng)電壓為： Uos=KUScosθ1

滑尺余旋繞組上加激磁電壓Uc后，與之相耦合的定尺繞組上的感應(yīng)電壓為： Uoc=KUccos（θ1+π/2）=－K Ucsinθ1

滑尺正、余旋繞組上同時(shí)加激磁電壓Us、Uc時(shí)，感應(yīng)同步器的磁路可是為線性的，根據(jù)疊加原理，則與之相耦合的定尺繞組上的總感應(yīng)電壓為： Uo =Uos+ Uos=KUScosθ1－K Ucsinθ1 K— 電磁感應(yīng)系數(shù)

θ1 —定尺繞組上的感應(yīng)電壓的相位角

滑尺與定尺 相對(duì)位移量 x 的求取： ∵ 2τ: 2π= x : θ1 ∴ x = τθ1 ／π

結(jié)論：相對(duì)位移量 x 與 相位角θ1 呈線性關(guān)系，只要能測(cè)出相位角θ1，就可求得位移量 x。

根據(jù)滑尺正、余旋繞組上激磁電壓Us、Uc供電方式的不同可構(gòu)成不同檢測(cè)系統(tǒng)——-鑒相型系統(tǒng)和鑒幅型系統(tǒng) 3.鑒相型系統(tǒng)的工作原理

在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為 π/2的交變電壓： US = Um sinωt UC = Um cosωt 則： Uo =Uos+ Uos=KUScosθ1－K Ucsinθ1

= K Um sinωt cosθ1－K Um cosωt sinθ

1= K Um sin（ωt －θ1）

結(jié)論：只要能測(cè)出Uo與US相位差θ1，就可求得滑尺與定尺相對(duì)位移量 x。4.鑒幅型系統(tǒng)的工作原理

在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓： US = Um sinθ2sinωt UC = Um cosθ2sinωt θ2= π x 2 ／τ（x 2是指令位移值）

Uo = Uos+ Uos=KUScosθ1－K Ucsinθ1

= K Um sinθ2 cosθ1sinωt －K Um cosθ2sinωtsinθ1 = K Um sin（θ2－θ1）sinωt

結(jié)論：只要能測(cè)出Uo與UC相位差θ1，就可求得滑尺與定尺 相

對(duì)位移量 x。

5.幾點(diǎn)說(shuō)明

⑴感應(yīng)同步器的測(cè)量周期為其繞組的節(jié)距2τ（2mm）

⑵感應(yīng)同步器的測(cè)量精度取決于測(cè)量電路對(duì)輸出感應(yīng)電壓的細(xì)分精度。

⑶現(xiàn)在商品化的感應(yīng)同步器的輸出大多是脈沖量，使其能方便 地采用現(xiàn)代的數(shù)字處理技術(shù)

6.感應(yīng)同步器的特點(diǎn)及使用注意事項(xiàng) 特點(diǎn)

⑴精度高：平均自補(bǔ)償特性；

⑵對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)：抗?jié)瘛囟取嶙冃斡绊懙哪芰?qiáng)； ⑶維護(hù)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)：非接觸測(cè)量，無(wú)磨損，精度保持性好。⑷測(cè)量距離長(zhǎng)：通過(guò)接長(zhǎng)可滿足大行程測(cè)量的要求。

串聯(lián)方式 n< 10

串并聯(lián)方式 n≥ 10

使用注意事項(xiàng)

在安裝方面：

1.保證安裝精度（安裝面的精度、定尺與滑尺的相對(duì)位2.置精度、接縫的調(diào)整精度）

3.加裝防護(hù)裝置（避免切屑、油污、灰塵的影響）在電氣方面：

要保證激磁電壓波形的對(duì)稱(chēng)性和保真性。

對(duì)鑒相系統(tǒng)： 激磁電壓的幅值、頻率相等；相位差900 對(duì)鑒幅系統(tǒng)： 對(duì)Um sinθ

2、Um cosθ2調(diào)制的精確性 當(dāng)失真度大于2%時(shí)，將嚴(yán)重影響測(cè)量精度。

三、脈沖編碼器

脈沖編碼器又稱(chēng)碼盤(pán)，是一種回轉(zhuǎn)式數(shù)字測(cè)量元件，通常裝在被檢測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可將被測(cè)軸的角位移轉(zhuǎn)換為增量脈沖形式或絕對(duì)式的代碼形式。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方式碼盤(pán)可分為接觸式、光電式和電磁式3種。其中，光電碼盤(pán)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多，而由霍爾效應(yīng)構(gòu)成的電磁碼盤(pán)則可用作速度檢測(cè)元件。另外，它還可分為絕對(duì)式和增量式兩種 1.增量脈沖編碼器 結(jié)構(gòu)及工作原理

光電碼盤(pán)隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在光源的照射下，透過(guò)光電碼盤(pán)和光欄板形成忽明忽暗的光信號(hào)，光敏元件把此光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理裝置的整形、放大等處理后輸出。輸出的波形有六路：

其中，的取反信號(hào) 是

輸出信號(hào)的作用及其處理 A、B兩相的作用

⑴根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測(cè)軸的角位移； ⑵根據(jù)脈沖的頻率可得被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速；

⑶根據(jù)A、B兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測(cè)軸旋轉(zhuǎn)方向。

⑷后續(xù)電路可利用A、B兩相的90°相位差進(jìn)行細(xì)分處理（四倍頻電路實(shí)現(xiàn)）。

Z相的作用

1被測(cè)軸的周向定位基準(zhǔn)信號(hào)； 2被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)記數(shù)信號(hào)。的作用

3后續(xù)電路可利用A、兩相實(shí)現(xiàn)差分輸入，以消除遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓材８蓴_。增量式碼盤(pán)的規(guī)格及分辨率

規(guī)格

增量式碼盤(pán)的規(guī)格是指碼盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出的脈沖數(shù)；

現(xiàn)在市場(chǎng)上提供的規(guī)格從 36線/ 轉(zhuǎn) 到10萬(wàn)線 /轉(zhuǎn) 都有； 選擇：①伺服系統(tǒng)要求的分辨率；

②考慮機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

分辨率（分辨角）α

設(shè)增量式碼盤(pán)的規(guī)格為 n 線/轉(zhuǎn)：

2.絕對(duì)式編碼器

結(jié)構(gòu)和工作原理

⑴碼盤(pán)基片上有多圈碼道，且每碼道的刻線數(shù)相等； ⑵對(duì)應(yīng)每圈都有光電傳感器；

⑶輸出信號(hào)的路數(shù)與碼盤(pán)圈數(shù)成正比； ⑷檢測(cè)信號(hào)按某種規(guī)律編碼輸出，故可測(cè)得被測(cè)軸的周向絕對(duì)位置。3.光電編碼器的特點(diǎn)

⑴非接觸測(cè)量，無(wú)接觸磨損，碼盤(pán)壽命長(zhǎng)，精度保證性好； ⑵允許測(cè)量轉(zhuǎn)速高，精度較高。⑶光電轉(zhuǎn)換，抗干擾能力強(qiáng)；

⑷體積小，便于安裝，適合于機(jī)床運(yùn)行環(huán)境； ⑸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，光源壽命短；

⑹碼盤(pán)基片為玻璃，抗沖擊和抗震動(dòng)能力差。

一、概述

1.進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的 驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制和驅(qū)動(dòng)裝置。2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)是進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力部件，它提供執(zhí)行部分運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，在數(shù)控機(jī)床上常用的電機(jī)有：

①步進(jìn)電機(jī)

②直流伺服電機(jī) ③交流伺服電機(jī) ④直線電機(jī)。

3.速度單元是上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制和驅(qū)動(dòng)裝置，通常驅(qū)動(dòng)電機(jī)與速度控制單元是相互配套供應(yīng)的，其性能參數(shù)都是進(jìn)行了相互匹配，這樣才能獲得高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。

4.速度控制單元主要作用：接受來(lái)自位置控制單元的速度指令信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)運(yùn)算(目的是穩(wěn)速)，將其變換成電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制量(頻率，電壓等)，再經(jīng)功率放大部件將其變換成電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電量，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)按要求運(yùn)行。簡(jiǎn)言之：調(diào)節(jié)、變換、功放。

5.進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)（與主運(yùn)動(dòng)（主軸）系統(tǒng)比較）： ①功率相對(duì)較??； ②控制精度要求高；

③控制性能要求高，尤其是動(dòng)態(tài)性能

二、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置

步進(jìn)電機(jī)流行于70年代，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制容易、維修方面，且控制為全數(shù)字化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除功率驅(qū)動(dòng)電路之外，其它部分均可由軟件實(shí)現(xiàn)，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。因此，這類(lèi)系統(tǒng)目前仍有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)。目前步進(jìn)電機(jī)僅用于小容量、低速、精度要不高的場(chǎng)合，如經(jīng)濟(jì)型數(shù)控；打印機(jī)、繪圖機(jī)等計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。

三、直流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)

直流電機(jī)的工作原理是建立在電磁力定律基礎(chǔ)上的，電磁力的大小正比于電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)，直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組所建立的磁場(chǎng)是電機(jī)的主磁場(chǎng)，按對(duì)勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁方式不同，直流電機(jī)可分為：

他激式、并激式、串激式、復(fù)激式、永磁式。

20世紀(jì)80~90年代中期，永磁式直流伺服電機(jī)在NC機(jī)床中廣泛采用。直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)：

①過(guò)載倍數(shù)大，時(shí)間長(zhǎng)；

②具有大的轉(zhuǎn)矩/慣量比，電機(jī)的加速大，響應(yīng)快。

③低速轉(zhuǎn)矩大，慣量大，可與絲桿直接相聯(lián)，省去了齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？商岣吡藱C(jī)床的加工精度。

④調(diào)速范圍大，與高性能的速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時(shí)，調(diào)速范圍超過(guò)1∶2000。

④帶有高精度的檢測(cè)元件(包括速度和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件)；

⑤電機(jī)允許溫度可達(dá)150°～180℃，由于轉(zhuǎn)子溫度高，它可通過(guò)軸傳到機(jī)械上去，這會(huì)影響機(jī)床的精度

⑥由于轉(zhuǎn)子慣性較大，因此電源裝置的容量以及機(jī)械傳動(dòng)件等的剛度都需相應(yīng)增加。

第三節(jié) 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ⑦電刷、維護(hù)不便

四、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)

由于直流伺服電機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，80年代初至90年代中，在要求調(diào)速性能較高的場(chǎng)合，直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用一直占據(jù)主導(dǎo)地位。但其卻存在一些固有的缺點(diǎn)，即：

⑴電刷和換向器易磨損，維護(hù)麻煩 ⑵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高

而交流伺服電機(jī)則沒(méi)有上述缺點(diǎn)。特別是在同樣體積下，交流伺服電機(jī)的輸出功率比直流電機(jī)提高10%～70%，且可達(dá)到的轉(zhuǎn)速比直流電機(jī)高。因此，人們一直在尋求交流電機(jī)調(diào)速方案來(lái)取代直流電機(jī)調(diào)速的方案。

1.分類(lèi)

2.交流伺服電機(jī)的速度控制單元 交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速 n 調(diào)速的理論基礎(chǔ)

結(jié)論：交流伺服電機(jī)變頻調(diào)速的關(guān)鍵是要獲得可調(diào)頻調(diào) 壓的交流電源 調(diào)頻調(diào)壓電源的分類(lèi)

電壓型變頻器方案示意圖

電壓型變頻器工作原理

結(jié)論：變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)壓的關(guān)鍵是逆變器控制端獲得要求的控制波形（如SPWM波）。

控制波形的實(shí)現(xiàn)方式（電機(jī)調(diào)速的控制方式）： ⑴相位控制； ⑵矢量變換控制； ⑶PWM控制； ⑷磁場(chǎng)控制；

第四節(jié) 典型進(jìn)給伺服系統(tǒng)(位置控制)

一、開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)(Open-Loop System)不帶位置測(cè)量反饋裝置的系統(tǒng)； 驅(qū)動(dòng)電機(jī)只能用步進(jìn)電機(jī)；

主要用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控或普通機(jī)床的數(shù)控化改造

1.步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題：

①動(dòng)力計(jì)算、②傳動(dòng)計(jì)算、③驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)或選擇

目的：傳動(dòng)計(jì)算選擇合適的參數(shù)以滿足脈沖當(dāng)量?和進(jìn)給速度F的要求。圖中：f —脈沖頻率（HZ）

α— 步距角（度）Z1、Z2 — 傳動(dòng)齒輪齒數(shù) t — 螺距(mm)

? — 脈沖當(dāng)量（mm）傳動(dòng)比選擇：

為了湊脈沖當(dāng)量?mm，也為了增大傳遞的扭矩，在步進(jìn)電機(jī)與絲桿之間，要增加一對(duì)齒輪傳動(dòng)副，那么，傳動(dòng)比i=Z1/Z2與α、?、t之間有如下關(guān)系：

例： ? = 0.01 t = 6 mm α= 0.75°

進(jìn)給速度F：

一般步進(jìn)電機(jī)：若：δ=0.01 mm 則：若：δ=0.001mm 則：

因此，當(dāng)

一定時(shí)，與δ成正比，故我們?cè)谡劦讲竭M(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的最高速度時(shí)，都應(yīng)指明是在多大的脈沖當(dāng)量δ下的，否則是沒(méi)有意義的。

2.提高步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)精度的措施 概述

影響步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)傳動(dòng)精度的因素： ⑴步進(jìn)電機(jī)的步距角精度； ⑵機(jī)械傳動(dòng)部件的精度；

⑶絲桿等機(jī)械傳動(dòng)部件、支承的傳動(dòng)間隙； ⑷傳動(dòng)件和支承件的變形。

提高步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)傳動(dòng)精度的措施

⑴適當(dāng)提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度； ⑵采取各種精度補(bǔ)償措施。傳動(dòng)間隙補(bǔ)償

在整個(gè)行程范圍內(nèi)測(cè)量傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)間隙，取其平均值存放在數(shù)控系統(tǒng)中的間隙補(bǔ)償單元，當(dāng)進(jìn)給系統(tǒng)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)將補(bǔ)償值加到進(jìn)給指令中，從而達(dá)到補(bǔ)償目的。

螺矩誤差補(bǔ)償

滾珠絲桿在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用廣泛，雖然滾珠絲桿精度較高，但是總不可做的絕對(duì)精確，總是將其精度控制在一定的范圍內(nèi)的，也就是它的螺距總是存在著一定的誤差的，利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理能力，可以補(bǔ)償滾珠絲杠的螺矩累積誤差，以提高進(jìn)給位移精度。

方法：首先測(cè)量出進(jìn)給絲框螺距誤差曲線(規(guī)律)，然后可采用下列兩種方法實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償：硬件補(bǔ)償、軟件補(bǔ)償。

二、閉環(huán)、半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 1.閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案分類(lèi)和特征 按系統(tǒng)的控制信號(hào)類(lèi)型分：

模擬型系統(tǒng)、數(shù)字型系統(tǒng)、模擬型系統(tǒng)： 特征：

這類(lèi)系統(tǒng)全部采用模擬元件構(gòu)成；其輸入（控制）信號(hào)、輸出的位置、速度信號(hào)也是模擬量；速度和位置檢測(cè)元也是模擬式的。特點(diǎn)：

⑴抗干擾能力強(qiáng)，一般不會(huì)因峰值誤差導(dǎo)致致命的誤動(dòng)作。

⑵可用常規(guī)儀器儀表（示波器，萬(wàn)用表等）直接讀取信息，易于隨時(shí)把握系統(tǒng)工作的基本情況。

⑶對(duì)弱信號(hào)信噪分離困難，控制精度的提高受到限制。

⑷在零點(diǎn)附近容易受到溫度漂移的影響，使位置控制產(chǎn)生漂移誤差。

⑸位置、速度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)調(diào)整困難，適應(yīng)負(fù)載變化的能力較差。

模擬系統(tǒng)這種本質(zhì)缺陷，使它很難滿足高精度位置伺服控制的要求，目前已逐漸被數(shù)字伺服系統(tǒng)所取代。數(shù)字型系統(tǒng)：

特征：

這類(lèi)系統(tǒng)是指至少其位置環(huán)控制與調(diào)節(jié)采用數(shù)字控制技術(shù)，即位置指令和反饋信號(hào)都不再是模擬信號(hào) 改用數(shù)字信號(hào)（邏輯電平脈沖信號(hào)）的系統(tǒng)。

特點(diǎn)：

⑴可以通過(guò)增加數(shù)字信息的字長(zhǎng)，來(lái)滿足要求的控制精度。

⑵對(duì)邏輯電以下的漂移、噪聲不予晌應(yīng)，零點(diǎn)定位精度可以得到充分保證。⑶容易對(duì)其結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行修改（根據(jù)控制要求），且易于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

⑷噪聲峰值大于邏輯電平時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的最高位和最低位的干擾出錯(cuò)程序是相同的，這種錯(cuò)誤可能導(dǎo)致系統(tǒng)致命的危害。

⑸傳送數(shù)據(jù)的數(shù)字電路要求具有很寬的頻帶。以保證脈沖上、下降沿有足夠的陡峭度。

抑制干擾、防止數(shù)據(jù)出錯(cuò)，是數(shù)字伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵 2.數(shù)字伺服系統(tǒng)的類(lèi)型

全硬件伺服系統(tǒng)

全硬件伺服系統(tǒng)又稱(chēng)脈沖比較伺服系統(tǒng)，其典型的組成方式如圖所示

構(gòu)成：該系統(tǒng)中，位置閉環(huán)的控制與調(diào)節(jié)運(yùn)算主要由偏差計(jì)數(shù)器（一般為可逆計(jì)數(shù)器）和D/A完成。

柔性差：系統(tǒng)全由硬件構(gòu)成，使得它的各調(diào)節(jié)器參數(shù)在機(jī)電聯(lián)調(diào)整定后就固定下來(lái)了，不易改變，這對(duì)負(fù)載慣量變化不大的位置伺服系統(tǒng)（如車(chē)床刀架進(jìn)給控制），可獲得滿意的控制性能指。而對(duì)某些負(fù)載慣量較大的系統(tǒng)，則很難在整個(gè)范圍內(nèi)（負(fù)載慣量變化）都獲得滿意的控制效果。

零漂將影響精度：這類(lèi)系統(tǒng)依靠D/A，將位置調(diào)節(jié)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬電壓作速度指令信號(hào)。提供給速度伺服單元，因此，其零點(diǎn)漂移將影響定位精度 半軟件型伺服系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的位置控制采用軟硬件組成，速度控制仍采用模擬方式，系統(tǒng)組成如圖所示：

位置控制的軟件現(xiàn)可以由NC裝置的CPU實(shí)現(xiàn)，也可以由位置控制板上自帶的CPU實(shí)現(xiàn)。

位置控制的調(diào)節(jié)運(yùn)算部分由軟件實(shí)現(xiàn)，增加了靈活性：

調(diào)節(jié)器的參數(shù)可以通過(guò)進(jìn)行修改、設(shè)定

調(diào)節(jié)算法可以采用較復(fù)雜的算法，以提高控制性能（變結(jié)構(gòu)、變?cè)鲆妫┛稍黾釉S多輔助功能（故障診斷、脈沖當(dāng)量變換等）零點(diǎn)漂移可通過(guò)軟件進(jìn)行補(bǔ)償

由于這種系統(tǒng)的速度單元仍是模擬型的，全硬件型系統(tǒng)中存在的問(wèn)題并未明顯解決，如它的內(nèi)環(huán)參數(shù)（速度、電流）和位置環(huán)中D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)依然是固定的。因此難以兼顧負(fù)載慣量大的變化。不過(guò)，由于利用軟件采用一些補(bǔ)償措施，這就使得半軟件位置伺服系統(tǒng)的位置控制精度和控制性能要高于全硬件型的位置伺服系統(tǒng)。

全軟件位置伺服系統(tǒng)

這種系統(tǒng)是指除電流環(huán)仍為模擬結(jié)構(gòu)外，位置、速度控制均由微機(jī)通過(guò)控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)組成如圖所示：

圖中的微機(jī)位置、速度控制既可以是單微機(jī)，又可以是雙微機(jī)（一個(gè)是位置控制，另一個(gè)是速度控制）。不過(guò)系統(tǒng)中的微機(jī)常由單片機(jī)來(lái)構(gòu)成。

由于微機(jī)的應(yīng)用，使系統(tǒng)的控制更加靈活，其特點(diǎn)是：

⑴位置、速度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)可以按工作環(huán)境自動(dòng)進(jìn)行切換，使之適應(yīng)負(fù)載變化的能力顯著增強(qiáng)，應(yīng)用優(yōu)化理論還可使調(diào)節(jié)器的參數(shù)自動(dòng)化，使系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行機(jī)械，通用化程度大大提高。

⑵其余同半軟件型系統(tǒng)。

這種系統(tǒng)的輸出通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換成模擬電壓作為電流指令送往模擬電流環(huán)，這樣，模擬量的零點(diǎn)漂移只會(huì)使電流指令產(chǎn)生微小的變化，一般這種變化不足以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的力矩，也不會(huì)對(duì)位置控制精度產(chǎn)生不良影響。

由于電流環(huán)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)還是固定的，所以還不能通過(guò)微機(jī)改變控制策略，以獲得較理想的控制效果。

由于該系統(tǒng)工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，控制性能也優(yōu)于前述兩種系統(tǒng)，使得它在80年代中期以來(lái)的交、直流位置伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品中逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位，成為位置伺服系統(tǒng)的首選方案

全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)

自以軟件位置伺服系統(tǒng)誕生以來(lái)，人們就一直致力于用軟件盡可能多地去取代硬件的工作，以降低成本，提高性能。隨著可直接用邏輯電平控制通斷的電子半導(dǎo)體器件——功率晶體管，功率場(chǎng)率應(yīng)管的商品化，以及高性能單片機(jī)的出現(xiàn)，使得全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為現(xiàn)實(shí)

一種全數(shù)字、采用脈寬調(diào)制（PWM——pulse width modulation）控制的位置伺服系統(tǒng)如下圖所示。

系統(tǒng)的所有控制調(diào)節(jié)全部由軟件完成，最后直接輸出邏輯電平的脈寬調(diào)制控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率晶體管放大器，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，完成位置控制任務(wù)。

調(diào)節(jié)器的全部軟件化使控制理論中的許多控制思想和手段，包括經(jīng)典的、現(xiàn)代的、智能的等新型的控制方法都可以衩方便地引進(jìn)來(lái)，例如：魯棒控制、自適應(yīng)控制、變參數(shù)控制、變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)控制等等。還可以完成參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化和故障的自動(dòng)診斷等，使系統(tǒng)控制性能能進(jìn)一步得到提高

3.典型閉環(huán)伺服系統(tǒng)示例 以半軟件型位置伺服系統(tǒng)為例

這里僅介紹位置控制單元，速度控制前面已介紹了

位置控制軟件部分的任務(wù)：

指令位置計(jì)算（含反向間隙、螺距誤差補(bǔ)償、限位處理）實(shí)際位置計(jì)算（反饋累積）跟隨誤差計(jì)算 調(diào)節(jié)運(yùn)算 零點(diǎn)漂移補(bǔ)償

指令位置計(jì)算（反向間隙、螺距誤差補(bǔ)償、限位處理）：

實(shí)際位置計(jì)算（反饋累積）

跟隨誤差計(jì)算

調(diào)節(jié)運(yùn)算

零點(diǎn)漂移補(bǔ)償

硬件部分的任務(wù)

第五節(jié) 伺服系統(tǒng)性能分析

前面各節(jié)我們重點(diǎn)討論了進(jìn)給伺服系統(tǒng)的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法，然而該系統(tǒng)要能真正實(shí)現(xiàn)預(yù)期的快速、準(zhǔn)確及平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)的要求，一個(gè)重要的問(wèn)題是如何根據(jù)要求，進(jìn)行閉環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)試。例如，開(kāi)環(huán)增益，阻尼系數(shù)等參數(shù)對(duì)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度與動(dòng)態(tài)性能影響很大，這將是本節(jié)討論的重點(diǎn)

?

開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：反饋與偏差之比

?

閉環(huán)傳遞函數(shù)：輸入與輸出之比

?

干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)：輸出與噪聲之比

?

系統(tǒng)誤差的函數(shù)：偏差與輸入之比

二、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的數(shù)字模型及傳遞函數(shù) 閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)：

1.位置控制單元的數(shù)學(xué)模型

位置控制單元是以XC為輸入以 UP為輸出的一個(gè)控制環(huán)節(jié)，位置調(diào)節(jié)器一般采用比例調(diào)節(jié)，放大系數(shù)為KN，則有：取拉氏變換得： 結(jié)構(gòu)框圖：

2.速度控制單元的數(shù)學(xué)模型

速度控制單元是以指令電壓UP 為輸入，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓U為輸出的控制環(huán)節(jié)，速度調(diào)節(jié)器通常采用PI調(diào)節(jié)，驅(qū)動(dòng)放大是比例環(huán)節(jié)，若忽略非線性和滯后特性的影響，可視它們?yōu)楸壤h(huán)節(jié)，則傳遞函數(shù)為KA，速度反饋環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)

為KV，則有：取拉氏變換得：

結(jié)構(gòu)框圖：3.直流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

直流伺服電機(jī)是以驅(qū)動(dòng)電壓U為輸入，電機(jī)的角位移?m為輸出的變換環(huán)節(jié)，其數(shù)字模型是根據(jù)電機(jī)電樞電勢(shì)平和電機(jī)轉(zhuǎn)矩衡方程導(dǎo)出的（參見(jiàn)參考書(shū)P127~ P128）：

式中： Tm=RaJ a/ KeKT 電機(jī)的機(jī)械時(shí)間常數(shù) Km=1 / Ke 電機(jī)的增益系數(shù) KR=Ra / KT

拉氏變換得：

結(jié)構(gòu)框圖：

由此可知：電機(jī)輸出的角位移由兩部分組成，一是無(wú)負(fù)載時(shí)由控制U(S)的激勵(lì)而產(chǎn)生的輸出，另一部分是由負(fù)載的擾動(dòng)產(chǎn)生的輸出。而且經(jīng)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化后，直流伺服電機(jī)可視為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)和一個(gè)積分環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。4.機(jī)械傳動(dòng)與執(zhí)行單元的數(shù)學(xué)模型

機(jī)械傳動(dòng)與執(zhí)行單元的輸入為電機(jī)的角位移θm，輸出為工作臺(tái)的線位移X0，其機(jī)械系統(tǒng)力平衡方程為：

拉氏變換：

結(jié)構(gòu)框圖：

由此可知，機(jī)械系統(tǒng)可視為一個(gè)二階振動(dòng)環(huán)節(jié)。5.整個(gè)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

由圖可知：X0 是對(duì)XC 和FD 兩個(gè)激勵(lì)的響應(yīng)，根據(jù)疊加原理，可先分別求出每個(gè)激勵(lì)單獨(dú)作用的響應(yīng)，然后進(jìn)行疊加。當(dāng)FD=0時(shí)，僅有XC 激勵(lì)的傳遞系數(shù)

當(dāng)XC , FD同時(shí)激勵(lì)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)

三、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能分析

1.系統(tǒng)增益 KS(開(kāi)環(huán)增益，速度增益)

KS 是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要性能參數(shù)，為了說(shuō)明其物理意義，可對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行一些簡(jiǎn)化： 假設(shè)上述各環(huán)節(jié)均是理想的，即各環(huán)節(jié)均是無(wú)慣量，無(wú)阻尼，剛度為無(wú)窮大，且無(wú)速度環(huán)，則：v

進(jìn)給伺服系統(tǒng)的輸入通常是斜坡激勵(lì)： KS對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響

討論：

KS 與輸出速度

當(dāng)KS ↑時(shí)，高。

的關(guān)系

到達(dá) F 所需的時(shí)間越短，系統(tǒng)的響應(yīng)加快，靈敏度增 KS 與系統(tǒng)的加速度

的關(guān)系 當(dāng)KS ↑ 時(shí)，系統(tǒng)的加速度

增大，尤其是在剛啟動(dòng)時(shí)，它使系統(tǒng)的響應(yīng)加快，但對(duì)系統(tǒng)的沖擊也大，尤其對(duì)慣性較大的系統(tǒng)，將產(chǎn)生很大的沖擊力，另外，加速度太大也可能系統(tǒng)超調(diào)，引起系統(tǒng)失穩(wěn)。KS 與跟隨誤差△D 的關(guān)系。

在工程調(diào)試中，KS 可按下列方式初選： KS的初選方法 KS↑→ △D↓ 即：有利于提高系統(tǒng)的跟隨精度。

結(jié)論： KS的選擇，要綜合考慮，折衷選取，才能獲得優(yōu)良的綜合性能。

Mm、ML：分別是電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩； GDm2、GDL2：分別是電機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載等效飛輪慣量 數(shù)控系統(tǒng)中 KS的設(shè)定方法 由前面的推導(dǎo)可知：

KN ：位置環(huán)增益； KA ：速度環(huán)增益

Km ：電機(jī)增益 L / 2π：機(jī)械系統(tǒng)增益

其中： KA、Km、L / 2π 在數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)選定后便確定了，而 KN 是作為可調(diào)參數(shù)，允許用戶(hù)根據(jù)具體情況選定，以滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速度性的要求。2.定位精度

定位精度的檢查通常是在空載的情況進(jìn)行的，即無(wú)負(fù)載力（Fc =0）。只有摩擦力，而且系統(tǒng)接受的是階躍位置指令，即：

閉環(huán)系統(tǒng)的定位誤差為：

半閉環(huán)系統(tǒng)的定位誤差

由 可知，為減小定位誤差可采用下列措施： 1.減小傳動(dòng)間的摩擦力Fcr，如采用滾動(dòng)傳動(dòng)取代滑動(dòng)。2.增大KN、KA，其實(shí)質(zhì)增大KS(在系統(tǒng)穩(wěn)定的范圍內(nèi))。3.減小KR（=Ra / KT），即選擇 KT 存在的伺服電機(jī)。

4.在半閉環(huán)系統(tǒng)中，要盡可能增大傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度K，這是因?yàn)楫?dāng)K較小時(shí)，將產(chǎn)生較大的彈性變形，從而加大定位誤差。

四、進(jìn)給伺服系統(tǒng)參數(shù)的匹配

進(jìn)給伺服系統(tǒng)是由電氣、機(jī)械等環(huán)節(jié)組成的一個(gè)整體，其組成環(huán)節(jié)的特性參數(shù)對(duì)整體系統(tǒng)的特性的影響。從理論上講，可以根據(jù)要求與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型確定

討論 其參數(shù)，但是由于進(jìn)給伺服系統(tǒng)工作條件復(fù)雜多變，尤其是機(jī)械系統(tǒng)的阻尼、剛度、慣量等參數(shù)，尚無(wú)完善的計(jì)算方法。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)，除必要的理論計(jì)算外，還必輔之以實(shí)驗(yàn)分析和類(lèi)比法，利用已有的系統(tǒng)的參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，這是目前常用的辦法。下面定性分析和介紹幾個(gè)重要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能影響及其確定方法。1.阻尼

阻尼主要與伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電感、電阻、電機(jī)機(jī)械部件、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦阻尼和粘性阻尼有關(guān)，它對(duì)系統(tǒng)的影響是：阻尼大則 系統(tǒng)的伺服剛度高，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高。系統(tǒng)的定位精度低，定位的離散程度大。

由此可知，這兩方面的矛盾的，應(yīng)在精度與伺服剛度之間折衷考慮。例如，采用滾動(dòng)、靜壓導(dǎo)軌就是減少機(jī)械系統(tǒng)的阻尼。它可有效提高定位精度，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕度將減小，因此，現(xiàn)在有些進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)置了可調(diào)阻尼器，或者采用軟件的方法來(lái)改變系統(tǒng)的阻尼參數(shù)。2.慣量

執(zhí)行部件的慣量越小越好，因?yàn)閼T量越大，時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的靈敏度變差，且固有頻率降低（），易發(fā)生共振。但由于剛度、強(qiáng)度等方面的原因，慣量的降低受到的限制。一般要求（交流伺服電機(jī)）：

式中： JL ：傳動(dòng)部件折算到伺服電機(jī)輸出軸上的慣量

Jm：電機(jī)的慣量 要滿足這一要求有兩個(gè)途徑：

盡可能使執(zhí)行部件折算到電機(jī)軸上的慣量減小。盡可能使用本身慣量大的電機(jī)為驅(qū)動(dòng)源。3.剛度 K 與固有頻率?n

剛度是指系統(tǒng)抵抗變形的能力，即：

K = F / e

開(kāi)環(huán)系統(tǒng)：K↓ →失動(dòng)量↑→系統(tǒng)的死區(qū)↑ 閉環(huán)系統(tǒng)：K↓ →?n ↓→系統(tǒng)的穩(wěn)定性↓

系統(tǒng)的固有頻率?n是系統(tǒng)動(dòng)剛度的重要參數(shù)，應(yīng)注意： 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的?n’>伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?n 的2-3倍。

各個(gè)環(huán)節(jié)的?n’應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，以免發(fā)生振動(dòng)耦合現(xiàn)象。

各個(gè)環(huán)節(jié)的?n應(yīng)避開(kāi)系統(tǒng)的工作頻率范圍，以免在工作頻率上發(fā)生共振。2.△D 對(duì)園弧輪廓加工精度的影響

△D 對(duì)園弧輪廓加工精度的影響可用加工圓弧的半徑變動(dòng)量△R描述。通?！鱎 的變化較為復(fù)雜，為此，可先討論下面條件下的情況： KSX = KSY = KS

然后再定性的討論其它較為復(fù)雜的情況 △ R的求取

討論

在條件一定的情況下：

⑴輪廓誤差△R 與 KS 的平方成反比；輪廓誤差△R與 F 的平方成正比。因此，KS↑ 或 F↓ 可大大提高輪廓加工精度。

⑵輪廓誤差△R與加工園弧的半徑 R成反比。在小圓弧加工時(shí)，要保證加工精度，進(jìn)給速度F不能太高。

在數(shù)控系統(tǒng)中，各軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的增益均稍有差別，在進(jìn)行輪廓加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生輪廓誤差，因此，要求各軸的 KS 值盡量接近，尤其是在低增益系統(tǒng)。目前先進(jìn)的CNC系統(tǒng)均帶有跟隨誤差△D的監(jiān)視和 KS 值的顯示功能。3.跟隨誤差對(duì)拐角加工精度的影響

在輪廓加工過(guò)程中，常要求坐標(biāo)軸瞬時(shí)啟?；蚋淖兯俣龋@時(shí)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的跟隨誤差就會(huì)影響輪廓精度。當(dāng)在銑床上加工工件的內(nèi)、外拐角時(shí)，其影響尤其明顯。

解決上述問(wèn)題的辦法是：在編程時(shí)使第一段先減速到零，然后再啟動(dòng)第二軸，在數(shù)控系統(tǒng)中由實(shí)現(xiàn)這種功能的指令，如G09、G60 等，除此之外，合理選擇 KS 也是至關(guān)重要的。1.低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的概念

進(jìn)給系統(tǒng)在低速進(jìn)給時(shí)，在驅(qū)動(dòng)速度是均勻的情況下，當(dāng)系統(tǒng)的剛度不足、摩擦力偏大等系統(tǒng)參數(shù)不恰當(dāng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢、甚至停頓的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為爬行現(xiàn)象。它是低速運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)的體現(xiàn)。2.爬行現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

3.爬行對(duì)加工精度的影響

爬行是在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的，因此，在低速加工過(guò)程中易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，其危害是影響進(jìn)行運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性(即均勻性)，其結(jié)果是；

使被加工零件的加工精度和表面光潔度變差； 機(jī)床的定位精度降低； 加劇導(dǎo)軌的磨損 4.抑制爬行產(chǎn)生的措施

衡量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的指標(biāo) 臨界爬行速度Vc。

爬行其本質(zhì)是自激振動(dòng)，可以證明Vc與下列參數(shù)的關(guān)系為：

措施（減小Vc的辦法）

⑴改善導(dǎo)軌面間和摩擦特性

滾動(dòng)----靜壓----滑動(dòng)(塑料)⑵提高傳動(dòng)剛度

⑶減輕運(yùn)動(dòng)件的重量 ⑷增加系統(tǒng)的阻尼