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什么是伺服控制系统_伺服控制系统的应用

发布日期:2021-10-14 01:21   来源:未知   阅读:

  澳门六免费资料论坛49706,运动按预定要求进行自动控制的操作系统。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。

  衡量伺服控制系统性能的主要指标系统精度、稳定性、响应特性、工作频率四大方面,特别在频带宽度和精度方面。

  频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大,快速性越好。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。惯性越大,带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫,大型设备伺服系统的带宽则在1~2赫以下。自20世纪70年代以来,由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机,使伺服系统实现了直接驱动,革除或减小了齿隙和弹性变形等非线赫,并成功应用在远程导弹、人造卫星、精密指挥仪等场所。伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。因此,在伺服系统中必须采用高精度的测量元件,如精密电位器、自整角机和旋转变压器等。此外,也可采取附加措施来提高系统的精度,例如将测量元件(如自整角机)的测量轴通过减速器与转轴相连,使转轴的转角得到放大,来提高相对测量精度。采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道,直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。

  在数控机床上,伺服调控系统是其不可缺少的一部分。其任务是把数控信息转化为机床进给运动,从而实现精准控制。由于数控机床对产品加工时要求高,所以采用的伺服控制系统十分关键。

  在数控机床上使用的伺服控制系统,其优点主要有:精度高,伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。包括定位精度和轮廓加工精度;稳定性好,稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。直接影响数控加工的精度和表面粗糙度;快速响应,快速响应是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度;调速范围宽,其调速范围可达0—30m/min;低速大转矩,进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制,在整个速度范围内都要保持这个转矩,主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制,能提供较大转矩,在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。

  在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统,有三种类型:模拟形式、数字形式和软件形式。模拟伺服用途单一,只接收模拟信号,位置控制通常由上位机实现。数字伺服可实现一机多用,如做速度、力矩、位置控制。可接收模拟指令和脉冲指令,各种参数均以数字方式设定,稳定性好。具有较丰富的自诊断、报警功能。软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统。其将各种控制方式和不同规格、功率的伺服电机的监控程序以软件实现。使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进入工作状态。配有数字接口,改变工作方式、更换电动机规格时,只需重设代码即可,故也称万能伺服。

  交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。

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