一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)(heng)值控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統的給定(ding)(ding)量恒(heng)(heng)定(ding)(ding)不變(bian)，如恒(heng)(heng)速，恒(heng)(heng)溫，恒(heng)(heng)壓等自動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統，這種(zhong)系(xi)統的輸出量也是恒(heng)(heng)定(ding)(ding)不變(bian)的。
伺服系統的(de)(de)給定(ding)輸入(ru)信號是預先未知且(qie)隨時間變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)并(bing)且(qie)系統的(de)(de)輸出量(liang)隨輸入(ru)量(liang)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)而變(bian)化(hua)(hua)(hua)。
2、定義不同
恒(heng)值控制系統的輸入信號為(wei)某個常數，故(gu)稱為(wei)恒(heng)值。
伺服系(xi)(xi)統是(shi)一(yi)種反饋控制系(xi)(xi)統。在這種系(xi)(xi)統中，輸出量(liang)是(shi)機械位移、速(su)度(du)(du)或者加(jia)速(su)度(du)(du)。因此伺服系(xi)(xi)統這一(yi)術語，與(yu)位置或速(su)度(du)(du)，或加(jia)速(su)度(du)(du)控制系(xi)(xi)統是(shi)同義語。
3、特點不同
恒(heng)值(zhi)控(kong)制(zhi)系統(tong)的特(te)點為(wei)輸入(ru)信號為(wei)某個(ge)常(chang)數(shu)，由(you)于擾(rao)動的出(chu)現(xian)，將使被控(kong)量產生偏差，恒(heng)值(zhi)系統(tong)能(neng)根據偏差性質產生控(kong)制(zhi)作用，使被控(kong)量以一定精度(du)(du)恢復回期望值(zhi)。如液位控(kong)制(zhi)、溫度(du)(du)控(kong)制(zhi)、壓力控(kong)制(zhi)等。恒(heng)值(zhi)控(kong)制(zhi)系統(tong)在(zai)工業過程和日常(chang)生活中更為(wei)多見。
伺服(fu)(fu)系統輸入信號(hao)是無(wu)法預(yu)知的(de)(de)(de)任意(yi)變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)函數(shu)，控(kong)制系統使被(bei)控(kong)量以盡(jin)可能(neng)高的(de)(de)(de)精度隨(sui)給定值變(bian)化(hua)(hua)，克服(fu)(fu)擾動的(de)(de)(de)影響(xiang)。如魚雷、雷達對(dui)目標的(de)(de)(de)跟蹤(zong)、導彈對(dui)飛行物(wu)的(de)(de)(de)跟蹤(zong)等。
恒(heng)值(zhi)控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)就是(shi)(shi)通過調(diao)節控(kong)制(zhi)(zhi)所需要達到的(de)目標(biao)是(shi)(shi)已知固定的(de)，伺服系統(tong)是(shi)(shi)指控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)需要達到的(de)目標(biao)值(zhi)是(shi)(shi)不斷(duan)變化的(de)。
二、伺服系統的應用領域
1、激(ji)光加工領域
2、機器人領域
3、數控車床領域
4、大規模集(ji)成電路(lu)制造辦公自動化設備
5、雷達(da)等高(gao)科(ke)技領(ling)域
三、伺服系統應用趨勢
自動控制系(xi)(xi)統(tong)不僅在理論上飛速(su)(su)發展(zhan)，在其(qi)應(ying)用(yong)器件(jian)上也(ye)日新(xin)月異。模塊化、數(shu)字化、高精(jing)度(du)(du)、長壽命的器件(jian)每隔3～5年(nian)就有更新(xin)換代(dai)的產品面市。傳統(tong)的交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)特性(xing)軟(ruan)，并(bing)且其(qi)輸(shu)出特性(xing)不是(shi)單(dan)(dan)值的；步進電(dian)(dian)機(ji)(ji)一般為開環控制而無法(fa)準確定位(wei)(wei)，電(dian)(dian)動機(ji)(ji)本身還有速(su)(su)度(du)(du)諧(xie)振區，pwm調速(su)(su)系(xi)(xi)統(tong)對位(wei)(wei)置跟蹤(zong)性(xing)能較差，變頻(pin)調速(su)(su)較簡單(dan)(dan)但精(jing)度(du)(du)有時不夠，直流(liu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)伺服系(xi)(xi)統(tong)以其(qi)優良的性(xing)能被廣(guang)泛(fan)的應(ying)用(yong)于位(wei)(wei)置隨動系(xi)(xi)統(tong)中，但其(qi)也(ye)有缺點，例如結構復雜，在超低速(su)(su)時死(si)區矛(mao)盾突(tu)出，并(bing)且換向刷會帶來(lai)噪聲和維護(hu)保養問題。新(xin)型的永磁交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)發展(zhan)迅速(su)(su)，尤其(qi)是(shi)從方(fang)波控制發展(zhan)到正弦波控制后，系(xi)(xi)統(tong)性(xing)能更好(hao)，它調速(su)(su)范圍寬，尤其(qi)是(shi)低速(su)(su)性(xing)能優越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內(nei)紡(fang)(fang)織工業中紡(fang)(fang)織機(ji)械(xie)伺(si)(si)服(fu)應(ying)用約(yue)占國內(nei)伺(si)(si)服(fu)應(ying)用總量(liang)的(de)8%左右，下面就伺(si)(si)服(fu)系統在紡(fang)(fang)織機(ji)械(xie)中的(de)應(ying)用進行論述。
1、在梳理領域的應用
目前，生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)線設(she)備，在(zai)外觀形態和內在(zai)質量(liang)上(shang)，都已有了長足的(de)發展，具備了精(jing)細抓棉能(neng)力，設(she)計(ji)更(geng)加(jia)(jia)人性化，有著友(you)好的(de)人機界面，操作維(wei)護也更(geng)加(jia)(jia)簡便。聲、光、電(dian)、氣、變頻(pin)傳(chuan)動技術、先進(jin)的(de)伺(si)服系(xi)統等新技術以及(ji)新工藝、新的(de)梳棉理論被(bei)大量(liang)采用，體現在(zai)清梳聯生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)線的(de)設(she)計(ji)制造中，促使清梳聯生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)線向高(gao)產(chan)(chan)(chan)(chan)、高(gao)速、節能(neng)、優質的(de)方向發展，提高(gao)了生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)穩定(ding)(ding)性、可靠性，保(bao)證(zheng)了整(zheng)個生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)流(liu)程能(neng)夠(gou)同步、連續、平穩地運行，把棉條(tiao)(tiao)長短片段的(de)不勻率、棉結含量(liang)、生(sheng)條(tiao)(tiao)含雜(za)率都穩定(ding)(ding)控制在(zai)一定(ding)(ding)的(de)范圍內，保(bao)證(zheng)了后部(bu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)工序的(de)原(yuan)料質量(liang)。
2、在并條機上的應用
隨著紡(fang)紗生產要(yao)求的不斷提(ti)(ti)高，在并(bing)條(tiao)(tiao)機(ji)上應用(yong)自調(diao)勻整技術(shu)己顯得十分(fen)重要(yao)，這(zhe)能自動(dong)有(you)(you)效地(di)檢(jian)測喂入紗條(tiao)(tiao)長短片段條(tiao)(tiao)干的不勻，可實時調(diao)節牽(qian)伸倍數，從而有(you)(you)效地(di)控(kong)制(zhi)輸出紗條(tiao)(tiao)的質量，但這(zhe)種控(kong)制(zhi)系統尚有(you)(you)較大的提(ti)(ti)升空間。
FA387型并(bing)條機通過伺服電機及數字化(hua)(hua)閉環控制技(ji)術，實現了(le)主牽伸無級調(diao)節(jie)和動態(tai)監控，最(zui)小牽伸倍數可(ke)在±0.01倍范圍內調(diao)節(jie)，重量控制精(jing)度可(ke)達0.05g/（5m），紗條質量穩定，運轉(zhuan)(zhuan)可(ke)靠。其先(xian)進的(de)的(de)電子(zi)控制和自動化(hua)(hua)技(ji)術有效地降低了(le)并(bing)條機的(de)功(gong)耗和運轉(zhuan)(zhuan)噪聲(sheng)，操作維護方便，每(mei)萬(wan)錠運轉(zhuan)(zhuan)班修機工(gong)可(ke)減(jian)少4～8人，每(mei)年可(ke)節(jie)約(yue)資金(jin)約(yue)20萬(wan)元。
FA398A型并條(tiao)機采用(yong)了計算機控(kong)制(zhi)、伺服驅動、變(bian)頻調速(su)以及傳感器檢測等先(xian)進電子技術，實現(xian)了開環(huan)控(kong)制(zhi)短片段的(de)全過程自調勻整和對紗條(tiao)的(de)實時控(kong)制(zhi)，對于不(bu)同(tong)品(pin)種在不(bu)同(tong)速(su)度等條(tiao)件(jian)下(xia)試驗(yan)時，均(jun)能(neng)達到穩(wen)定控(kong)制(zhi)、勻整效果(guo)好，出條(tiao)質量(liang)明顯改善的(de)效果(guo)。
3、粗紗機上的應用
在多電(dian)(dian)動(dong)機傳(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統的(de)粗紗機中，牽伸羅拉、錠翼、筒管(guan)和龍筋分別(bie)由獨立的(de)伺服電(dian)(dian)動(dong)機傳(chuan)動(dong)，多電(dian)(dian)機的(de)同(tong)步協調由一(yi)個(ge)高精度控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統完(wan)成。采用了伺服控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統進行數字(zi)化(hua)控(kong)(kong)制，能有效地解(jie)決起動(dong)、點(dian)(dian)動(dong)、停(ting)車過程(cheng)中多電(dian)(dian)動(dong)機同(tong)步控(kong)(kong)制問(wen)題，消(xiao)除粗紗機在開關車過程(cheng)中紗線易產(chan)生的(de)細節疵(ci)點(dian)(dian)，同(tong)時取消(xiao)龍筋平衡重錘和差微齒輪(lun)，簡(jian)化(hua)保(bao)養維修工作，并(bing)有利于節約能源(yuan)、降(jiang)低噪聲及振動(dong)。
《新(xin)型翼(yi)導(dao)粗(cu)(cu)紗(sha)機項(xiang)目探討(tao)與可行性分析》研究了基于(yu)伺服控制(zhi)系統的(de)高(gao)速粗(cu)(cu)紗(sha)機新(xin)型翼(yi)導(dao)卷(juan)繞(rao)，管導(dao)卷(juan)繞(rao)方式(shi)已(yi)經發(fa)展成熟(shu)，但由(you)于(yu)其自(zi)身的(de)局(ju)限性，導(dao)致難以(yi)進(jin)一(yi)步提高(gao)紡紗(sha)速度(du)和成紗(sha)質量。而(er)(er)在(zai)(zai)現(xian)(xian)在(zai)(zai)的(de)科技(ji)條件下，翼(yi)導(dao)的(de)缺(que)點能(neng)被克服，其優點可以(yi)顯現(xian)(xian)，從而(er)(er)為粗(cu)(cu)紗(sha)機的(de)發(fa)展提供新(xin)的(de)思路。
4、細紗機上的應用
伺服系統由(you)控制器(qi)、驅動(dong)器(qi)、執行電(dian)動(dong)機(ji)和(he)傳(chuan)感器(qi)構(gou)成，主(zhu)(zhu)要運用(yong)在細(xi)紗(sha)(sha)機(ji)的集體落(luo)紗(sha)(sha)系統，傳(chuan)統的細(xi)紗(sha)(sha)機(ji)的錠子、羅拉(la)及鋼領板的升降都靠(kao)主(zhu)(zhu)電(dian)機(ji)傳(chuan)動(dong)，主(zhu)(zhu)電(dian)機(ji)多使用(yong)雙速電(dian)機(ji)，慢速僅用(yong)于(yu)啟動(dong)，高速為(wei)正常工(gong)作，在紡紗(sha)(sha)過程中斷頭率高。
隨著微電子及計算機技術(shu)的發展，可編程序(xu)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)及交(jiao)流(liu)伺服控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)和網絡等(deng)技術(shu)在細(xi)紗(sha)機控(kong)(kong)制(zhi)上的應用，簡(jian)化(hua)了機構，提高(gao)(gao)了精度，利于穩定(ding)紡紗(sha)張力、減少(shao)斷(duan)頭和毛羽，大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)(gao)了紡織細(xi)紗(sha)機的生產效率。
這個(ge)系統(tong)(tong)主要包括觸摸(mo)屏、PLC、變(bian)頻器以及(ji)伺服系統(tong)(tong)，數字牽伸傳動(dong)(dong)相(xiang)對傳統(tong)(tong)傳動(dong)(dong)方式有質的飛躍，它抗干擾能(neng)力強，實現了羅拉(la)轉速(su)的精確控制，有利于牽伸倍數和成紗(sha)品質的提高。
伺服系統是(shi)(shi)實現紡(fang)織機(ji)械(xie)(xie)自動化、數字化控(kong)制系(xi)統(tong)的重要(yao)組成部分，當前我國(guo)無論是(shi)(shi)在技術上還(huan)是(shi)(shi)在產(chan)業化應(ying)用上都與(yu)國(guo)外先(xian)進水平有(you)著不小的差距，這對于(yu)(yu)我們(men)來說謀求先(xian)進的伺服控(kong)制技術意義(yi)重大，因此創新產(chan)學研(yan)結合模式，大力推動企業、高(gao)校和科研(yan)院所建立緊(jin)密的合作關(guan)系(xi)，促進伺服控(kong)制系(xi)統(tong)更(geng)好地應(ying)用于(yu)(yu)紡(fang)織機(ji)械(xie)(xie)，提高(gao)紡(fang)織機(ji)械(xie)(xie)的性能顯得十分必要(yao)和緊(jin)迫。
