一、伺服系統的性能要求
對伺服系統的基本要(yao)求(qiu)有穩定(ding)性(xing)、精度(du)、快(kuai)速響應(ying)性(xing)和節能。
1、穩定性好
作(zuo)用在(zai)系(xi)統上的(de)(de)擾(rao)動消失后,系(xi)統能夠恢(hui)復到(dao)原來(lai)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)狀(zhuang)態(tai)下運行(xing)或(huo)者(zhe)在(zai)輸(shu)入指令信號作(zuo)用下,系(xi)統能夠達到(dao)新(xin)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)運行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)能力(li),在(zai)給(gei)定(ding)(ding)輸(shu)入或(huo)外界干擾(rao)作(zuo)用下,能在(zai)短暫(zan)的(de)(de)調節過程后到(dao)達新(xin)的(de)(de)或(huo)者(zhe)回復到(dao)原有平衡狀(zhuang)態(tai)。
2、精度高
伺服系統(tong)的(de)(de)精度(du)是(shi)指輸出量能跟隨(sui)輸入(ru)量的(de)(de)精確程度(du)。作(zuo)為精密加(jia)工的(de)(de)數控機床,要求的(de)(de)定位精度(du)或輪廓加(jia)工精度(du)通(tong)常都比較高(gao),允許的(de)(de)偏差一般都在(zai)0.01~0.001mm之間。
3、快速響應性好
有(you)兩方(fang)面(mian)含義(yi),一(yi)(yi)是(shi)(shi)指動(dong)態響(xiang)應(ying)(ying)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong),輸(shu)出量隨(sui)輸(shu)入指令信號(hao)變化(hua)的迅(xun)速(su)程(cheng)(cheng)(cheng)度,二(er)是(shi)(shi)指動(dong)態響(xiang)應(ying)(ying)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)結束的迅(xun)速(su)程(cheng)(cheng)(cheng)度。快速(su)響(xiang)應(ying)(ying)性是(shi)(shi)伺服系統動(dong)態品(pin)質的標(biao)志之一(yi)(yi),即要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)跟(gen)蹤指令信號(hao)的響(xiang)應(ying)(ying)要(yao)(yao)快,一(yi)(yi)方(fang)面(mian)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)過(guo)(guo)渡過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)時間短,一(yi)(yi)般在200ms以(yi)內,甚(shen)至小于幾十毫秒;另一(yi)(yi)方(fang)面(mian),為滿足超調要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu),要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)過(guo)(guo)渡過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的前沿陡,即上升率要(yao)(yao)大。
4、節能高
由于(yu)伺(si)服系統的(de)快速相應(ying),注塑機(ji)能(neng)夠根據(ju)自身的(de)需要對(dui)供給進行快速的(de)調整,能(neng)夠有效提高注塑機(ji)的(de)電能(neng)的(de)利用率,從而達到高效節能(neng)。
二、伺服系統的主要參數
衡量(liang)伺服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)性(xing)能的(de)主(zhu)要指標有頻(pin)帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度(du)和精度(du)。頻(pin)帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度(du)簡稱帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan),由系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)頻(pin)率響應特性(xing)來規定(ding),反映伺服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)跟蹤的(de)快(kuai)(kuai)速性(xing)。帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)越(yue)大(da),快(kuai)(kuai)速性(xing)越(yue)好。伺服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)主(zhu)要受控制對象和執行機構的(de)慣(guan)性(xing)的(de)限制。慣(guan)性(xing)越(yue)大(da),帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)越(yue)窄。一般伺服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)小于15赫,大(da)型設備伺服(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)帶(dai)(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)則在1~2赫以(yi)下。
自20世(shi)紀70年代(dai)以來,由于發展了力矩電(dian)機(ji)及(ji)高靈敏(min)度測速(su)機(ji),使伺服系統實(shi)現了直(zhi)接驅動,革除或(huo)減小(xiao)了齒(chi)隙和彈性變形等(deng)非線性因素,使帶寬達(da)到50赫,并成功應(ying)用在遠程(cheng)導彈、人(ren)造(zao)衛(wei)星(xing)、精密(mi)指揮儀等(deng)場所。
伺服系統的精度主要決定于所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統中必須采用(yong)高精(jing)度的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量元件,如(ru)精(jing)密(mi)電位器、自整(zheng)角(jiao)機、旋(xuan)轉(zhuan)變壓器、光電編碼器、光柵、磁柵和球(qiu)柵等。此外,也可采取附(fu)加措施來(lai)提(ti)高系(xi)統的(de)(de)精(jing)度,例如(ru)將(jiang)測(ce)(ce)(ce)量元件(如(ru)自整(zheng)角(jiao)機)的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量軸(zhou)通過(guo)減(jian)速(su)器與轉(zhuan)軸(zhou)相連(lian),使轉(zhuan)軸(zhou)的(de)(de)轉(zhuan)角(jiao)得到放大,來(lai)提(ti)高相對測(ce)(ce)(ce)量精(jing)度。采用(yong)這種方案的(de)(de)伺服系(xi)統稱為精(jing)測(ce)(ce)(ce)粗(cu)測(ce)(ce)(ce)系(xi)統或雙通道(dao)系(xi)統。通過(guo)減(jian)速(su)器與轉(zhuan)軸(zhou)嚙合的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)角(jiao)線路稱精(jing)讀數通道(dao),直接取自轉(zhuan)軸(zhou)的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)角(jiao)線路稱粗(cu)讀數通道(dao)。