一、伺服系統是什么意思
伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(servomechanism)又稱隨(sui)(sui)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong),是用(yong)來(lai)精(jing)確地跟隨(sui)(sui)或(huo)復現某個過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)使物體的(de)(de)(de)(de)位(wei)置、方位(wei)、狀(zhuang)態等(deng)輸(shu)出(chu)被(bei)控(kong)量(liang)能夠(gou)跟隨(sui)(sui)輸(shu)入(ru)目標(或(huo)給定(ding)值)的(de)(de)(de)(de)任(ren)意變化的(de)(de)(de)(de)自動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。它的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)任(ren)務是按(an)控(kong)制(zhi)命令的(de)(de)(de)(de)要(yao)求、對功率進行(xing)放大(da)、變換與調控(kong)等(deng)處理,使驅動(dong)(dong)裝置輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)力(li)矩、速(su)度(du)(du)和位(wei)置控(kong)制(zhi)非常靈(ling)活(huo)方便。在很多(duo)情況(kuang)下,伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)專指被(bei)控(kong)制(zhi)量(liang)(系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)量(liang))是機械位(wei)移(yi)或(huo)位(wei)移(yi)速(su)度(du)(du)、加(jia)速(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong),其作用(yong)是使輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)機械位(wei)移(yi)(或(huo)轉角)準確地跟蹤(zong)輸(shu)入(ru)的(de)(de)(de)(de)位(wei)移(yi)(或(huo)轉角),其結構組成和其他形式的(de)(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)沒有原則上的(de)(de)(de)(de)區別。伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)最初用(yong)于國(guo)防軍(jun)工(gong),如火炮的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi),船(chuan)艦、飛機的(de)(de)(de)(de)自動(dong)(dong)駕駛,導彈發射等(deng),后來(lai)逐漸推廣到國(guo)民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)許多(duo)部門(men),如自動(dong)(dong)機床、無線跟蹤(zong)控(kong)制(zhi)等(deng)。
二、伺服系統由哪幾個部分組成
伺服系統主要由三部分組成(cheng):控制(zhi)器,功(gong)率驅動裝(zhuang)置(zhi)和(he)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)。控制(zhi)器按照數控系統的(de)(de)(de)(de)給定值和(he)通過反(fan)饋裝(zhuang)置(zhi)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)實際(ji)運行值的(de)(de)(de)(de)差(cha),調節控制(zhi)量(liang);功(gong)率驅動裝(zhuang)置(zhi)作(zuo)為(wei)系統的(de)(de)(de)(de)主回路,一方(fang)面(mian)按控制(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)大小將電(dian)(dian)網中(zhong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)作(zuo)用到(dao)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)之上,調節電(dian)(dian)動機(ji)(ji)轉(zhuan)矩的(de)(de)(de)(de)大小,另一方(fang)面(mian)按電(dian)(dian)動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)要求把恒(heng)(heng)壓(ya)恒(heng)(heng)頻的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)網供電(dian)(dian)轉(zhuan)換為(wei)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)交流(liu)電(dian)(dian)或直流(liu)電(dian)(dian);電(dian)(dian)動機(ji)(ji)則按供電(dian)(dian)大小拖動機(ji)(ji)械運轉(zhuan)。
三、伺服系統的主要作用
1、以小功率(lv)指令信號去(qu)控(kong)制大功率(lv)負載。
2、在沒有機械連接(jie)的情況(kuang)下,由輸入軸控制位于遠處(chu)的輸出軸,實現遠距同步(bu)傳(chuan)動。
3、使輸出機械位(wei)移精確地(di)跟蹤電信號,如記錄和指示(shi)儀(yi)表等。
四、伺服系統的類型有哪些
1、從系統(tong)組成元(yuan)件的性質來看,有電(dian)氣(qi)伺服(fu)(fu)系統(tong)、液(ye)壓伺服(fu)(fu)系統(tong)和電(dian)氣(qi)-液(ye)壓伺服(fu)(fu)系統(tong)及(ji)電(dian)氣(qi)-電(dian)氣(qi)伺服(fu)(fu)系統(tong)等。
2、從系(xi)(xi)統(tong)(tong)輸(shu)出量的物理性質(zhi)來看,有速度(du)或(huo)加(jia)速度(du)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)位置(zhi)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)等。
3、從系統中(zhong)所包含的(de)元件(jian)特(te)性和(he)信號作用特(te)點來看,有模擬(ni)式伺(si)服(fu)系統和(he)數字式伺(si)服(fu)系統。
4、從系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)結構特點(dian)來看(kan),有單回伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)、多(duo)回伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)開(kai)環伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)、閉環伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)。
5、伺服(fu)(fu)(fu)系(xi)統(tong)按其驅動(dong)(dong)元件劃分,有步進(jin)式(shi)伺服(fu)(fu)(fu)系(xi)統(tong)、直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(簡稱直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)機(ji))伺服(fu)(fu)(fu)系(xi)統(tong)、交流(liu)(liu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(簡稱交流(liu)(liu)電(dian)機(ji))伺服(fu)(fu)(fu)系(xi)統(tong)。
五、伺服系統的主要特點
1、精確的檢(jian)測裝置(zhi):以組成速度和位置(zhi)閉環控制;
2、有多種反饋比較原理與方法:根據檢測裝置實現信息反饋的原理不同,伺服系統反饋比(bi)較的(de)(de)方法也不相同。常(chang)用的(de)(de)有脈沖比(bi)較、相位比(bi)較和幅值比(bi)較3種(zhong);
3、高(gao)性能(neng)的(de)(de)(de)伺服(fu)(fu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(簡稱(cheng)伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)):用于高(gao)效和復(fu)雜型面加工的(de)(de)(de)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床,伺服(fu)(fu)系(xi)統將經常(chang)處于頻繁的(de)(de)(de)啟(qi)動(dong)(dong)和制動(dong)(dong)過程(cheng)中(zhong)。要求電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)輸出力矩與轉(zhuan)動(dong)(dong)慣量的(de)(de)(de)比值(zhi)大(da),以產(chan)生足夠大(da)的(de)(de)(de)加速或制動(dong)(dong)力矩。要求伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)在低速時有(you)足夠大(da)的(de)(de)(de)輸出力矩且運(yun)轉(zhuan)平穩,以便(bian)在與機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)部分連接中(zhong)盡(jin)量減少(shao)中(zhong)間(jian)環節;
4、寬(kuan)調(diao)(diao)速范(fan)圍(wei)的(de)(de)速度(du)調(diao)(diao)節(jie)系(xi)統(tong),即速度(du)伺(si)服系(xi)統(tong):從系(xi)統(tong)的(de)(de)控制結(jie)構看(kan),數控機(ji)床(chuang)的(de)(de)位(wei)置閉(bi)環(huan)系(xi)統(tong)可看(kan)作是位(wei)置調(diao)(diao)節(jie)為外環(huan)、速度(du)調(diao)(diao)節(jie)為內(nei)環(huan)的(de)(de)雙閉(bi)環(huan)自動(dong)(dong)(dong)控制系(xi)統(tong),其內(nei)部的(de)(de)實(shi)際工作過程是把位(wei)置控制輸入轉換成相(xiang)應(ying)的(de)(de)速度(du)給定信號后(hou),再通(tong)過調(diao)(diao)速系(xi)統(tong)驅動(dong)(dong)(dong)伺(si)服電機(ji),實(shi)現實(shi)際位(wei)移(yi)。數控機(ji)床(chuang)的(de)(de)主(zhu)運動(dong)(dong)(dong)要求調(diao)(diao)速性能(neng)也比較(jiao)高,因此要求伺(si)服系(xi)統(tong)為高性能(neng)的(de)(de)寬(kuan)調(diao)(diao)速系(xi)統(tong)。
六、伺服系統的性能要求
對伺服(fu)系(xi)統的基本要求(qiu)有穩定(ding)性(xing)、精度、快速響應(ying)性(xing)和節能(neng)。
1、穩定性好
作用在(zai)系統(tong)上(shang)的(de)擾動消(xiao)失(shi)后,系統(tong)能夠恢復到原(yuan)來的(de)穩定(ding)狀(zhuang)態(tai)下運行(xing)或者在(zai)輸(shu)入(ru)(ru)指令信號(hao)作用下,系統(tong)能夠達到新(xin)的(de)穩定(ding)運行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)能力,在(zai)給定(ding)輸(shu)入(ru)(ru)或外界干擾作用下,能在(zai)短暫的(de)調(diao)節過程后到達新(xin)的(de)或者回(hui)復到原(yuan)有平衡狀(zhuang)態(tai)。
2、精度高
伺服系統的(de)(de)精(jing)(jing)度(du)是指(zhi)輸出量能跟隨輸入量的(de)(de)精(jing)(jing)確程度(du)。作為(wei)精(jing)(jing)密(mi)加工(gong)的(de)(de)數控(kong)機床,要(yao)求的(de)(de)定位精(jing)(jing)度(du)或(huo)輪廓加工(gong)精(jing)(jing)度(du)通常都比較高,允許的(de)(de)偏差一般(ban)都在0.01~0.001mm之(zhi)間。
3、快速響應性好
有兩方面含義,一(yi)是(shi)指(zhi)動態(tai)響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong),輸出量隨(sui)輸入指(zhi)令(ling)信號變(bian)化的迅速(su)程(cheng)(cheng)度,二是(shi)指(zhi)動態(tai)響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)結(jie)束的迅速(su)程(cheng)(cheng)度。快速(su)響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)性是(shi)伺服系統(tong)動態(tai)品(pin)質的標志之一(yi),即要(yao)求(qiu)跟蹤指(zhi)令(ling)信號的響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)要(yao)快,一(yi)方面要(yao)求(qiu)過(guo)渡過(guo)程(cheng)(cheng)時間短,一(yi)般(ban)在200ms以(yi)內(nei),甚(shen)至小于幾十毫(hao)秒;另一(yi)方面,為滿足超調要(yao)求(qiu),要(yao)求(qiu)過(guo)渡過(guo)程(cheng)(cheng)的前沿陡,即上升率要(yao)大。
4、節能高
由于伺服系統的(de)(de)快速相應,注塑機能夠根據(ju)自身的(de)(de)需(xu)要(yao)對供給進行快速的(de)(de)調整,能夠有效提高(gao)注塑機的(de)(de)電能的(de)(de)利(li)用(yong)率,從(cong)而達到(dao)高(gao)效節能。