一、伺服系統是什么意思
伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(servomechanism)又稱隨(sui)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong),是用來精(jing)確地跟隨(sui)或(huo)復(fu)現某個(ge)過程(cheng)的(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)使(shi)物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置、方位(wei)(wei)、狀態等輸出(chu)被(bei)控(kong)量(liang)能夠跟隨(sui)輸入目(mu)標(biao)(或(huo)給定值)的(de)(de)(de)任(ren)意變(bian)化的(de)(de)(de)自動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。它的(de)(de)(de)主要任(ren)務是按(an)控(kong)制(zhi)(zhi)命令(ling)的(de)(de)(de)要求(qiu)、對功率進行放(fang)大、變(bian)換與調控(kong)等處理,使(shi)驅動(dong)裝置輸出(chu)的(de)(de)(de)力矩(ju)、速度和位(wei)(wei)置控(kong)制(zhi)(zhi)非常靈(ling)活方便。在(zai)很多(duo)(duo)情況(kuang)下(xia),伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)專指(zhi)被(bei)控(kong)制(zhi)(zhi)量(liang)(系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)輸出(chu)量(liang))是機械位(wei)(wei)移(yi)或(huo)位(wei)(wei)移(yi)速度、加速度的(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong),其(qi)作用是使(shi)輸出(chu)的(de)(de)(de)機械位(wei)(wei)移(yi)(或(huo)轉(zhuan)(zhuan)角)準確地跟蹤輸入的(de)(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)(或(huo)轉(zhuan)(zhuan)角),其(qi)結構組成(cheng)和其(qi)他形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)反饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)沒有原則上的(de)(de)(de)區別。伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)最初用于國防(fang)軍(jun)工(gong),如火炮的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi),船艦、飛機的(de)(de)(de)自動(dong)駕(jia)駛,導彈(dan)發射等,后(hou)來逐漸推廣到國民經濟的(de)(de)(de)許(xu)多(duo)(duo)部門,如自動(dong)機床、無線(xian)跟蹤控(kong)制(zhi)(zhi)等。
二、伺服系統由哪幾個部分組成
伺服系(xi)統(tong)主要由三部分組成:控(kong)制(zhi)(zhi)器,功(gong)率驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)和(he)(he)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機。控(kong)制(zhi)(zhi)器按照數控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)給定(ding)值(zhi)和(he)(he)通過(guo)反饋(kui)裝置(zhi)檢測的(de)(de)實際運(yun)行值(zhi)的(de)(de)差,調節控(kong)制(zhi)(zhi)量(liang);功(gong)率驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)作(zuo)為系(xi)統(tong)的(de)(de)主回路(lu),一(yi)方(fang)面(mian)按控(kong)制(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)大小將(jiang)電(dian)網(wang)中的(de)(de)電(dian)能作(zuo)用到電(dian)動(dong)(dong)(dong)機之上,調節電(dian)動(dong)(dong)(dong)機轉(zhuan)矩的(de)(de)大小,另一(yi)方(fang)面(mian)按電(dian)動(dong)(dong)(dong)機的(de)(de)要求把恒壓恒頻(pin)的(de)(de)電(dian)網(wang)供電(dian)轉(zhuan)換為電(dian)動(dong)(dong)(dong)機所需的(de)(de)交(jiao)流(liu)電(dian)或直流(liu)電(dian);電(dian)動(dong)(dong)(dong)機則按供電(dian)大小拖動(dong)(dong)(dong)機械運(yun)轉(zhuan)。
三、伺服系統的主要作用
1、以(yi)小功率(lv)指令信(xin)號去控制大功率(lv)負載。
2、在沒有機械連接的(de)(de)情況下,由輸入(ru)軸控(kong)制位(wei)于遠(yuan)處(chu)的(de)(de)輸出軸,實現遠(yuan)距同步傳動(dong)。
3、使(shi)輸(shu)出機械位移精(jing)確地跟蹤電信號,如(ru)記錄和指示儀(yi)表等(deng)。
四、伺服系統的類型有哪些
1、從(cong)系統(tong)組成元件的性(xing)質來看(kan),有電(dian)氣伺服(fu)系統(tong)、液壓伺服(fu)系統(tong)和電(dian)氣-液壓伺服(fu)系統(tong)及電(dian)氣-電(dian)氣伺服(fu)系統(tong)等。
2、從系統輸出量的物理(li)性質(zhi)來看,有速度或加(jia)速度伺(si)服系統和位置伺(si)服系統等(deng)。
3、從系(xi)統中所(suo)包含(han)的元件特(te)性和信號作用特(te)點來看,有(you)模擬(ni)式(shi)伺(si)(si)服系(xi)統和數字式(shi)伺(si)(si)服系(xi)統。
4、從系(xi)統(tong)的(de)結構特(te)點(dian)來(lai)看,有(you)單回(hui)伺服(fu)系(xi)統(tong)、多回(hui)伺服(fu)系(xi)統(tong)和開(kai)環伺服(fu)系(xi)統(tong)、閉環伺服(fu)系(xi)統(tong)。
5、伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)按其驅動(dong)(dong)元件劃分(fen),有(you)步(bu)進(jin)式伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)、直流電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(簡稱直流電(dian)(dian)機)伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)、交流電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(簡稱交流電(dian)(dian)機)伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)。
五、伺服系統的主要特點
1、精(jing)確(que)的(de)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置:以組成速度和位置閉環控制(zhi);
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)(bi)(bi)較(jiao)的方法也(ye)不相同。常用(yong)的有脈沖比(bi)(bi)(bi)較(jiao)、相位比(bi)(bi)(bi)較(jiao)和幅值比(bi)(bi)(bi)較(jiao)3種(zhong);
3、高性能的(de)伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(簡稱伺服(fu)電(dian)機(ji)):用于高效和復雜型(xing)面加(jia)工(gong)的(de)數控機(ji)床,伺服(fu)系統將經常處于頻繁(fan)的(de)啟動(dong)(dong)(dong)和制動(dong)(dong)(dong)過程中(zhong)(zhong)。要求電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)力矩(ju)與(yu)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)慣(guan)量(liang)的(de)比值(zhi)大,以(yi)(yi)產生足夠大的(de)加(jia)速或制動(dong)(dong)(dong)力矩(ju)。要求伺服(fu)電(dian)機(ji)在低(di)速時(shi)有足夠大的(de)輸(shu)出(chu)力矩(ju)且運(yun)轉(zhuan)平穩,以(yi)(yi)便在與(yu)機(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)部分連接中(zhong)(zhong)盡量(liang)減少中(zhong)(zhong)間(jian)環(huan)節;
4、寬調(diao)(diao)(diao)(diao)速(su)范圍(wei)的速(su)度調(diao)(diao)(diao)(diao)節系(xi)統(tong),即速(su)度伺服系(xi)統(tong):從系(xi)統(tong)的控制結(jie)構看,數控機(ji)(ji)(ji)床的位(wei)置(zhi)閉(bi)環(huan)系(xi)統(tong)可(ke)看作(zuo)是位(wei)置(zhi)調(diao)(diao)(diao)(diao)節為(wei)外(wai)環(huan)、速(su)度調(diao)(diao)(diao)(diao)節為(wei)內(nei)環(huan)的雙閉(bi)環(huan)自動(dong)控制系(xi)統(tong),其內(nei)部的實(shi)際工(gong)作(zuo)過(guo)程是把位(wei)置(zhi)控制輸入轉換成相應的速(su)度給定信號后(hou),再(zai)通過(guo)調(diao)(diao)(diao)(diao)速(su)系(xi)統(tong)驅動(dong)伺服電機(ji)(ji)(ji),實(shi)現(xian)實(shi)際位(wei)移(yi)。數控機(ji)(ji)(ji)床的主(zhu)運動(dong)要(yao)求調(diao)(diao)(diao)(diao)速(su)性能也比較高,因(yin)此要(yao)求伺服系(xi)統(tong)為(wei)高性能的寬調(diao)(diao)(diao)(diao)速(su)系(xi)統(tong)。
六、伺服系統的性能要求
對(dui)伺服系(xi)統(tong)的基本要求有(you)穩定性、精度、快速響(xiang)應性和節能。
1、穩定性好
作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)系(xi)統上的(de)擾動消(xiao)失后(hou)(hou),系(xi)統能(neng)(neng)夠(gou)恢復到原(yuan)來的(de)穩定狀態(tai)下(xia)運(yun)行或者(zhe)在(zai)(zai)(zai)輸入指令信號(hao)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),系(xi)統能(neng)(neng)夠(gou)達到新(xin)的(de)穩定運(yun)行狀態(tai)的(de)能(neng)(neng)力,在(zai)(zai)(zai)給定輸入或外界(jie)干擾作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)短暫的(de)調節(jie)過程后(hou)(hou)到達新(xin)的(de)或者(zhe)回復到原(yuan)有平衡狀態(tai)。
2、精度高
伺服系統(tong)的精(jing)度(du)是指輸(shu)出量能(neng)跟隨(sui)輸(shu)入量的精(jing)確程度(du)。作為精(jing)密加工的數控機床,要求的定(ding)位精(jing)度(du)或(huo)輪廓加工精(jing)度(du)通(tong)常(chang)都(dou)比(bi)較高,允許的偏差(cha)一般都(dou)在0.01~0.001mm之間。
3、快速響應性好
有兩方(fang)面(mian)含義(yi),一是指(zhi)動態響(xiang)應(ying)(ying)過(guo)程中,輸出量(liang)隨輸入指(zhi)令信號變(bian)化(hua)的(de)(de)迅速程度,二是指(zhi)動態響(xiang)應(ying)(ying)過(guo)程結束的(de)(de)迅速程度。快速響(xiang)應(ying)(ying)性(xing)是伺服系統動態品質的(de)(de)標志之一,即要(yao)(yao)求跟蹤(zong)指(zhi)令信號的(de)(de)響(xiang)應(ying)(ying)要(yao)(yao)快,一方(fang)面(mian)要(yao)(yao)求過(guo)渡過(guo)程時(shi)間短,一般在200ms以(yi)內,甚至小于(yu)幾十毫秒(miao);另一方(fang)面(mian),為滿足超(chao)調(diao)要(yao)(yao)求,要(yao)(yao)求過(guo)渡過(guo)程的(de)(de)前沿陡,即上升率(lv)要(yao)(yao)大。
4、節能高
由(you)于(yu)伺服系統的快速相應,注塑(su)機(ji)能(neng)夠(gou)根據自(zi)身(shen)的需(xu)要對供給(gei)進(jin)行快速的調整,能(neng)夠(gou)有效提(ti)高注塑(su)機(ji)的電能(neng)的利(li)用率,從而(er)達到(dao)高效節能(neng)。