一、伺服系統是什么意思
伺服系(xi)(xi)統(servomechanism)又稱隨動(dong)(dong)系(xi)(xi)統,是用(yong)來(lai)精確地(di)跟(gen)隨或(huo)復現(xian)某個過程(cheng)的(de)(de)(de)反饋控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統。伺服系(xi)(xi)統使物體的(de)(de)(de)位置(zhi)、方(fang)位、狀態等(deng)(deng)輸(shu)出(chu)被(bei)控(kong)(kong)量(liang)能夠(gou)跟(gen)隨輸(shu)入目標(或(huo)給定值)的(de)(de)(de)任意變化(hua)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統。它(ta)的(de)(de)(de)主要(yao)任務是按控(kong)(kong)制(zhi)命令的(de)(de)(de)要(yao)求、對功率進(jin)行(xing)放大、變換與調控(kong)(kong)等(deng)(deng)處理,使驅動(dong)(dong)裝置(zhi)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)力矩、速(su)度(du)(du)和位置(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)非(fei)常靈活方(fang)便。在很多情況下(xia),伺服系(xi)(xi)統專指被(bei)控(kong)(kong)制(zhi)量(liang)(系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)量(liang))是機械(xie)位移或(huo)位移速(su)度(du)(du)、加速(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)反饋控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統,其作(zuo)用(yong)是使輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)機械(xie)位移(或(huo)轉(zhuan)角)準(zhun)確地(di)跟(gen)蹤輸(shu)入的(de)(de)(de)位移(或(huo)轉(zhuan)角),其結構組(zu)成和其他形式的(de)(de)(de)反饋控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統沒有原則上(shang)的(de)(de)(de)區(qu)別。伺服系(xi)(xi)統最初用(yong)于國防軍工,如火炮的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi),船艦(jian)、飛(fei)機的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)駕(jia)駛,導彈發(fa)射等(deng)(deng),后來(lai)逐漸推廣到(dao)國民(min)經(jing)濟的(de)(de)(de)許多部門,如自(zi)動(dong)(dong)機床、無(wu)線跟(gen)蹤控(kong)(kong)制(zhi)等(deng)(deng)。
二、伺服系統由哪幾個部分組成
伺服系統主要由三部(bu)分組成(cheng):控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi),功(gong)(gong)率驅動裝置和(he)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)。控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)按(an)照數控(kong)系統的(de)給(gei)定值和(he)通過反饋裝置檢測的(de)實際運行值的(de)差,調(diao)節控(kong)制(zhi)(zhi)量(liang);功(gong)(gong)率驅動裝置作(zuo)(zuo)為(wei)系統的(de)主回(hui)路,一方(fang)(fang)面按(an)控(kong)制(zhi)(zhi)量(liang)的(de)大小(xiao)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)網中的(de)電(dian)(dian)(dian)能作(zuo)(zuo)用到電(dian)(dian)(dian)動機(ji)之上,調(diao)節電(dian)(dian)(dian)動機(ji)轉矩(ju)的(de)大小(xiao),另一方(fang)(fang)面按(an)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)的(de)要求把恒壓恒頻的(de)電(dian)(dian)(dian)網供電(dian)(dian)(dian)轉換為(wei)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)所(suo)需的(de)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)或直流(liu)電(dian)(dian)(dian);電(dian)(dian)(dian)動機(ji)則(ze)按(an)供電(dian)(dian)(dian)大小(xiao)拖動機(ji)械運轉。
三、伺服系統的主要作用
1、以小功率指令(ling)信號去(qu)控制大功率負載。
2、在沒有機械(xie)連接(jie)的情況下,由輸入軸(zhou)控制位于遠處的輸出軸(zhou),實現遠距(ju)同步傳動。
3、使輸出(chu)機(ji)械(xie)位移(yi)精(jing)確地跟蹤電信號,如記錄和(he)指示(shi)儀表等。
四、伺服系統的類型有哪些
1、從系(xi)(xi)統(tong)(tong)組成元件的性質來看,有(you)電(dian)(dian)氣(qi)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)、液壓伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)和電(dian)(dian)氣(qi)-液壓伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)及(ji)電(dian)(dian)氣(qi)-電(dian)(dian)氣(qi)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)等。
2、從系統輸出量的物理性質來看,有速度(du)或加速度(du)伺(si)服系統和位置伺(si)服系統等。
3、從系統中所(suo)包(bao)含(han)的元件(jian)特(te)性和信號作(zuo)用(yong)特(te)點(dian)來看,有模擬式(shi)伺(si)服系統和數(shu)字(zi)式(shi)伺(si)服系統。
4、從系(xi)(xi)(xi)統的結構(gou)特點(dian)來看,有(you)單(dan)回(hui)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統、多回(hui)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統和開環(huan)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統、閉環(huan)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統。
5、伺服(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)按其(qi)驅動(dong)元件劃分,有步進式伺服(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)、直流(liu)(liu)電(dian)(dian)動(dong)機(簡稱(cheng)(cheng)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)機)伺服(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)、交流(liu)(liu)電(dian)(dian)動(dong)機(簡稱(cheng)(cheng)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)機)伺服(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)。
五、伺服系統的主要特點
1、精確的檢測裝置:以組成速(su)度和(he)位(wei)置閉(bi)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(jiao)的(de)方法也(ye)不(bu)相同。常用的(de)有脈沖比(bi)較(jiao)、相位比(bi)較(jiao)和幅值比(bi)較(jiao)3種(zhong);
3、高性(xing)能的伺服電動機(ji)(ji)(簡稱伺服電機(ji)(ji)):用于高效和復雜(za)型面(mian)加工(gong)的數控(kong)機(ji)(ji)床(chuang),伺服系統將經(jing)常(chang)處(chu)于頻繁的啟動和制動過程中。要(yao)求電機(ji)(ji)的輸出力(li)矩與轉(zhuan)動慣量(liang)的比值大(da)(da)(da),以(yi)產生足夠大(da)(da)(da)的加速或制動力(li)矩。要(yao)求伺服電機(ji)(ji)在低速時有足夠大(da)(da)(da)的輸出力(li)矩且運(yun)轉(zhuan)平穩,以(yi)便(bian)在與機(ji)(ji)械運(yun)動部分(fen)連接中盡(jin)量(liang)減少中間環節;
4、寬(kuan)調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)(su)(su)范圍的(de)速(su)(su)(su)(su)度調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)系(xi)(xi)統(tong)(tong),即速(su)(su)(su)(su)度伺服系(xi)(xi)統(tong)(tong):從系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)控(kong)(kong)(kong)制結構看,數控(kong)(kong)(kong)機(ji)床的(de)位(wei)置閉環(huan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)可看作是位(wei)置調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)為外環(huan)、速(su)(su)(su)(su)度調(diao)(diao)(diao)節(jie)(jie)為內環(huan)的(de)雙(shuang)閉環(huan)自動控(kong)(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong),其內部的(de)實(shi)際工作過程是把位(wei)置控(kong)(kong)(kong)制輸(shu)入(ru)轉換成相應的(de)速(su)(su)(su)(su)度給定(ding)信號后,再通過調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)(su)(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)驅動伺服電機(ji),實(shi)現實(shi)際位(wei)移。數控(kong)(kong)(kong)機(ji)床的(de)主運動要(yao)求調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)(su)(su)性(xing)能也比(bi)較高,因此要(yao)求伺服系(xi)(xi)統(tong)(tong)為高性(xing)能的(de)寬(kuan)調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)(su)(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。
六、伺服系統的性能要求
對伺服系統的基本要求有穩(wen)定(ding)性、精度、快速響(xiang)應性和節能。
1、穩定性好
作(zuo)用(yong)在(zai)系統(tong)(tong)上的擾(rao)(rao)動(dong)消失后,系統(tong)(tong)能夠恢復(fu)到(dao)原(yuan)來的穩定狀(zhuang)態(tai)下運(yun)行(xing)或者在(zai)輸(shu)入指令信(xin)號作(zuo)用(yong)下,系統(tong)(tong)能夠達(da)到(dao)新的穩定運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)的能力,在(zai)給定輸(shu)入或外界干擾(rao)(rao)作(zuo)用(yong)下,能在(zai)短(duan)暫的調節過程后到(dao)達(da)新的或者回復(fu)到(dao)原(yuan)有(you)平衡狀(zhuang)態(tai)。
2、精度高
伺服(fu)系統的精(jing)度(du)是指輸出量(liang)能跟隨輸入量(liang)的精(jing)確程度(du)。作為精(jing)密加工的數控機床,要求(qiu)的定(ding)位精(jing)度(du)或輪廓加工精(jing)度(du)通(tong)常都比較高,允許(xu)的偏差一般(ban)都在0.01~0.001mm之間。
3、快速響應性好
有(you)兩方面含義,一是指動態(tai)響(xiang)(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中,輸(shu)出量隨(sui)輸(shu)入指令信(xin)號變(bian)化的(de)(de)迅速程(cheng)(cheng)(cheng)度(du),二是指動態(tai)響(xiang)(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)結(jie)束的(de)(de)迅速程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)。快(kuai)速響(xiang)(xiang)應(ying)性是伺服系統動態(tai)品質的(de)(de)標志之一,即(ji)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)跟(gen)蹤指令信(xin)號的(de)(de)響(xiang)(xiang)應(ying)要(yao)(yao)快(kuai),一方面要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)時間(jian)短,一般在200ms以內(nei),甚至小于幾(ji)十毫秒;另一方面,為滿足(zu)超調要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)前沿陡,即(ji)上升率要(yao)(yao)大。
4、節能高
由于伺服系(xi)統(tong)的快(kuai)速相應,注塑機(ji)能夠(gou)根據自身的需要(yao)對(dui)供給(gei)進行快(kuai)速的調整,能夠(gou)有效提高注塑機(ji)的電能的利用率,從(cong)而達(da)到(dao)高效節(jie)能。