一、伺服系統是什么意思
伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(servomechanism)又稱(cheng)隨(sui)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong),是用(yong)(yong)來(lai)精確(que)地跟隨(sui)或(huo)復現某個過(guo)程的(de)(de)(de)(de)反(fan)饋(kui)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)使物體的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)、方位、狀態(tai)等輸(shu)(shu)出(chu)被控(kong)(kong)量能(neng)夠跟隨(sui)輸(shu)(shu)入目(mu)標(或(huo)給定值)的(de)(de)(de)(de)任意變化的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。它的(de)(de)(de)(de)主要任務是按控(kong)(kong)制(zhi)命令的(de)(de)(de)(de)要求、對(dui)功(gong)率進行放(fang)大、變換(huan)與調(diao)控(kong)(kong)等處理(li),使驅動(dong)(dong)裝置(zhi)輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)力矩、速(su)度和位置(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)非常靈活方便。在很多(duo)情(qing)況下,伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)專指被控(kong)(kong)制(zhi)量(系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)量)是機械位移或(huo)位移速(su)度、加(jia)速(su)度的(de)(de)(de)(de)反(fan)饋(kui)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong),其(qi)(qi)作用(yong)(yong)是使輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)機械位移(或(huo)轉角(jiao))準確(que)地跟蹤輸(shu)(shu)入的(de)(de)(de)(de)位移(或(huo)轉角(jiao)),其(qi)(qi)結構組成和其(qi)(qi)他形式的(de)(de)(de)(de)反(fan)饋(kui)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)沒有原(yuan)則(ze)上的(de)(de)(de)(de)區(qu)別。伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)最(zui)初用(yong)(yong)于國防軍工,如(ru)火炮的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi),船艦、飛機的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)駕駛,導彈發(fa)射(she)等,后來(lai)逐(zhu)漸推廣到國民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)許多(duo)部門,如(ru)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)機床、無線(xian)跟蹤控(kong)(kong)制(zhi)等。
二、伺服系統由哪幾個部分組成
伺服系(xi)統(tong)主要(yao)由三部(bu)分組成:控制(zhi)器(qi),功(gong)率驅動(dong)裝置和(he)(he)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)。控制(zhi)器(qi)按照數控系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)給定值(zhi)和(he)(he)通過反饋裝置檢測的(de)(de)(de)(de)實(shi)際(ji)運行值(zhi)的(de)(de)(de)(de)差,調節控制(zhi)量;功(gong)率驅動(dong)裝置作為系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)主回路,一方面(mian)按控制(zhi)量的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)將電(dian)(dian)網中的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)作用到(dao)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)之上,調節電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)矩的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao),另一方面(mian)按電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求把恒壓恒頻的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)網供(gong)電(dian)(dian)轉(zhuan)換(huan)為電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)所需的(de)(de)(de)(de)交流電(dian)(dian)或(huo)直(zhi)流電(dian)(dian);電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)則按供(gong)電(dian)(dian)大(da)小(xiao)拖(tuo)動(dong)機(ji)(ji)(ji)械運轉(zhuan)。
三、伺服系統的主要作用
1、以小(xiao)功率指令信號去控(kong)制大(da)功率負載。
2、在沒有(you)機(ji)械連(lian)接(jie)的(de)情況下(xia),由輸入軸(zhou)控制位于遠(yuan)處(chu)的(de)輸出(chu)軸(zhou),實(shi)現遠(yuan)距同(tong)步(bu)傳動。
3、使輸出機械位移精確地跟蹤電信號,如記錄和指(zhi)示儀(yi)表(biao)等(deng)。
四、伺服系統的類型有哪些
1、從系(xi)統組成元件的性質來看,有電氣(qi)伺(si)(si)服系(xi)統、液壓伺(si)(si)服系(xi)統和電氣(qi)-液壓伺(si)(si)服系(xi)統及電氣(qi)-電氣(qi)伺(si)(si)服系(xi)統等。
2、從系(xi)統輸出量的物理性(xing)質來看,有速度或(huo)加(jia)速度伺(si)服系(xi)統和位置伺(si)服系(xi)統等。
3、從系(xi)統中所包含的元件特(te)性和信號(hao)作用特(te)點(dian)來(lai)看,有模擬式伺服(fu)系(xi)統和數字式伺服(fu)系(xi)統。
4、從系(xi)(xi)(xi)統的(de)結構特點來看,有(you)單回(hui)伺(si)服系(xi)(xi)(xi)統、多(duo)回(hui)伺(si)服系(xi)(xi)(xi)統和開環伺(si)服系(xi)(xi)(xi)統、閉環伺(si)服系(xi)(xi)(xi)統。
5、伺服(fu)系(xi)統按其(qi)驅動(dong)元件劃(hua)分,有步進式伺服(fu)系(xi)統、直(zhi)流(liu)電動(dong)機(簡稱直(zhi)流(liu)電機)伺服(fu)系(xi)統、交流(liu)電動(dong)機(簡稱交流(liu)電機)伺服(fu)系(xi)統。
五、伺服系統的主要特點
1、精(jing)確的檢測裝(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)較(jiao)(jiao)的方法也不相同。常用的有脈沖(chong)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)、相位比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)和幅值(zhi)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)3種;
3、高(gao)性能的伺服(fu)電動機(簡稱伺服(fu)電機):用于高(gao)效和(he)復雜型面加(jia)工的數控機床,伺服(fu)系統(tong)將經常(chang)處于頻(pin)繁(fan)的啟(qi)動和(he)制(zhi)動過程(cheng)中(zhong)。要(yao)求(qiu)電機的輸出(chu)力矩(ju)與轉(zhuan)(zhuan)動慣量(liang)的比值(zhi)大,以產生足(zu)夠(gou)大的加(jia)速(su)或制(zhi)動力矩(ju)。要(yao)求(qiu)伺服(fu)電機在(zai)低速(su)時有足(zu)夠(gou)大的輸出(chu)力矩(ju)且運轉(zhuan)(zhuan)平穩(wen),以便(bian)在(zai)與機械(xie)運動部(bu)分連接中(zhong)盡(jin)量(liang)減少中(zhong)間(jian)環(huan)節;
4、寬調速(su)(su)范(fan)圍的速(su)(su)度調節系統(tong)(tong),即速(su)(su)度伺服系統(tong)(tong):從(cong)系統(tong)(tong)的控制結構(gou)看(kan),數控機床(chuang)的位置閉環(huan)(huan)系統(tong)(tong)可看(kan)作是位置調節為(wei)外環(huan)(huan)、速(su)(su)度調節為(wei)內(nei)環(huan)(huan)的雙閉環(huan)(huan)自(zi)動(dong)(dong)控制系統(tong)(tong),其內(nei)部的實際工作過(guo)程是把位置控制輸入轉換成相(xiang)應的速(su)(su)度給定信號后,再通過(guo)調速(su)(su)系統(tong)(tong)驅動(dong)(dong)伺服電(dian)機,實現實際位移。數控機床(chuang)的主運動(dong)(dong)要求調速(su)(su)性能也比較高,因此要求伺服系統(tong)(tong)為(wei)高性能的寬調速(su)(su)系統(tong)(tong)。
六、伺服系統的性能要求
對伺(si)服(fu)系統的基(ji)本要求有(you)穩定(ding)性、精度、快速響應性和節能。
1、穩定性好
作(zuo)用在系(xi)統(tong)上的(de)(de)(de)(de)(de)擾(rao)動消失后(hou),系(xi)統(tong)能夠(gou)恢復到原來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)狀(zhuang)態下運(yun)行或者(zhe)在輸(shu)入指令信號(hao)作(zuo)用下,系(xi)統(tong)能夠(gou)達(da)(da)到新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)運(yun)行狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)(de)能力(li),在給定(ding)輸(shu)入或外界干擾(rao)作(zuo)用下,能在短暫(zan)的(de)(de)(de)(de)(de)調節過程后(hou)到達(da)(da)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)或者(zhe)回復到原有平(ping)衡狀(zhuang)態。
2、精度高
伺(si)服系統的精(jing)度(du)是指輸出量能跟(gen)隨輸入量的精(jing)確(que)程度(du)。作為精(jing)密加工的數控(kong)機(ji)床,要求的定位(wei)精(jing)度(du)或輪(lun)廓加工精(jing)度(du)通(tong)常(chang)都比(bi)較高,允許的偏(pian)差一般都在(zai)0.01~0.001mm之間。
3、快速響應性好
有兩方(fang)面(mian)含(han)義,一(yi)是指動態(tai)響應(ying)(ying)過(guo)(guo)程中(zhong),輸(shu)出量(liang)隨輸(shu)入指令信號變化的(de)迅(xun)速(su)程度,二是指動態(tai)響應(ying)(ying)過(guo)(guo)程結束(shu)的(de)迅(xun)速(su)程度。快速(su)響應(ying)(ying)性是伺服(fu)系統動態(tai)品質的(de)標志之一(yi),即(ji)要求跟蹤指令信號的(de)響應(ying)(ying)要快,一(yi)方(fang)面(mian)要求過(guo)(guo)渡過(guo)(guo)程時間短(duan),一(yi)般在200ms以(yi)內,甚至小于(yu)幾十毫秒;另(ling)一(yi)方(fang)面(mian),為滿足(zu)超調要求,要求過(guo)(guo)渡過(guo)(guo)程的(de)前沿(yan)陡,即(ji)上升率要大(da)。
4、節能高
由于伺服(fu)系統(tong)的(de)(de)快速相應,注塑(su)機(ji)能(neng)夠根據自身的(de)(de)需要(yao)對供給進行(xing)快速的(de)(de)調整,能(neng)夠有(you)效提高注塑(su)機(ji)的(de)(de)電能(neng)的(de)(de)利用率,從而達(da)到高效節(jie)能(neng)。