一、伺服系統的性能要求
對伺服系統的基本要求有(you)穩定(ding)性、精度、快速響應性和節能。
1、穩定性好
作用在(zai)系統上(shang)的(de)(de)擾(rao)動消失后(hou),系統能(neng)(neng)夠(gou)恢復(fu)到(dao)原來的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)狀(zhuang)態下運(yun)行或者在(zai)輸(shu)入(ru)指令信號作用下,系統能(neng)(neng)夠(gou)達到(dao)新(xin)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)運(yun)行狀(zhuang)態的(de)(de)能(neng)(neng)力,在(zai)給(gei)定(ding)(ding)輸(shu)入(ru)或外界干(gan)擾(rao)作用下,能(neng)(neng)在(zai)短暫(zan)的(de)(de)調節(jie)過程(cheng)后(hou)到(dao)達新(xin)的(de)(de)或者回(hui)復(fu)到(dao)原有平衡狀(zhuang)態。
2、精度高
伺服系統的(de)精(jing)(jing)度(du)(du)是指輸(shu)出量能(neng)跟隨輸(shu)入量的(de)精(jing)(jing)確程(cheng)度(du)(du)。作為精(jing)(jing)密加工(gong)的(de)數控機(ji)床(chuang),要(yao)求(qiu)的(de)定位精(jing)(jing)度(du)(du)或輪廓加工(gong)精(jing)(jing)度(du)(du)通常都比較(jiao)高,允許的(de)偏差一般都在0.01~0.001mm之間。
3、快速響應性好
有(you)兩方面含義,一(yi)(yi)(yi)是(shi)指動(dong)態響應(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)中,輸出量隨輸入指令信號變化的(de)迅(xun)(xun)速(su)程(cheng)(cheng)度(du),二是(shi)指動(dong)態響應(ying)過(guo)程(cheng)(cheng)結束的(de)迅(xun)(xun)速(su)程(cheng)(cheng)度(du)。快速(su)響應(ying)性是(shi)伺(si)服系統動(dong)態品質的(de)標(biao)志之一(yi)(yi)(yi),即(ji)(ji)要(yao)求(qiu)(qiu)跟蹤指令信號的(de)響應(ying)要(yao)快,一(yi)(yi)(yi)方面要(yao)求(qiu)(qiu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)(cheng)時間短,一(yi)(yi)(yi)般在200ms以內,甚至小于幾十毫秒;另一(yi)(yi)(yi)方面,為滿足超調要(yao)求(qiu)(qiu),要(yao)求(qiu)(qiu)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)前(qian)沿陡,即(ji)(ji)上升率要(yao)大。
4、節能高
由于伺服系(xi)統的(de)(de)快速(su)相應,注(zhu)塑機(ji)能(neng)(neng)夠(gou)根據自身的(de)(de)需要(yao)對供給進行快速(su)的(de)(de)調整(zheng),能(neng)(neng)夠(gou)有效提高注(zhu)塑機(ji)的(de)(de)電能(neng)(neng)的(de)(de)利用率(lv),從而達(da)到高效節能(neng)(neng)。
二、伺服系統的主要參數
衡(heng)量伺服系(xi)統性(xing)(xing)能的(de)主要指標有頻(pin)帶寬(kuan)度和(he)精度。頻(pin)帶寬(kuan)度簡稱帶寬(kuan),由系(xi)統頻(pin)率響(xiang)應特(te)性(xing)(xing)來(lai)規定,反映伺服系(xi)統的(de)跟蹤(zong)的(de)快速性(xing)(xing)。帶寬(kuan)越(yue)大,快速性(xing)(xing)越(yue)好。伺服系(xi)統的(de)帶寬(kuan)主要受(shou)控制(zhi)對(dui)象和(he)執行機構的(de)慣(guan)性(xing)(xing)的(de)限制(zhi)。慣(guan)性(xing)(xing)越(yue)大,帶寬(kuan)越(yue)窄(zhai)。一般伺服系(xi)統的(de)帶寬(kuan)小于15赫,大型設備伺服系(xi)統的(de)帶寬(kuan)則在(zai)1~2赫以下(xia)。
自20世(shi)紀70年代以來,由于發展了(le)力矩電機及(ji)高靈敏度(du)測速機,使伺服(fu)系統實現了(le)直接驅動(dong),革除(chu)或減小(xiao)了(le)齒隙和彈性(xing)變形等非線性(xing)因素,使帶寬達(da)到50赫,并成功應(ying)用在遠程導彈、人(ren)造衛(wei)星、精密指揮儀等場所。
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(cai)(cai)用高精(jing)度的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)元(yuan)件,如精(jing)密(mi)電位器(qi)、自(zi)整角機、旋(xuan)轉(zhuan)變壓器(qi)、光(guang)電編碼(ma)器(qi)、光(guang)柵(zha)、磁(ci)柵(zha)和球(qiu)柵(zha)等。此外,也可采(cai)(cai)取附加措(cuo)施來(lai)提高系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)精(jing)度,例如將測(ce)量(liang)(liang)元(yuan)件(如自(zi)整角機)的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)軸(zhou)(zhou)通(tong)過減速器(qi)與轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)相連,使(shi)轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)轉(zhuan)角得到放大,來(lai)提高相對(dui)測(ce)量(liang)(liang)精(jing)度。采(cai)(cai)用這種方案的(de)(de)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)稱為精(jing)測(ce)粗測(ce)系(xi)(xi)統(tong)或雙通(tong)道系(xi)(xi)統(tong)。通(tong)過減速器(qi)與轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)嚙(nie)合的(de)(de)測(ce)角線(xian)路稱精(jing)讀(du)數通(tong)道,直接取自(zi)轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)測(ce)角線(xian)路稱粗讀(du)數通(tong)道。