一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)(heng)值控制(zhi)系(xi)統的給(gei)定量(liang)恒(heng)(heng)定不變，如恒(heng)(heng)速，恒(heng)(heng)溫，恒(heng)(heng)壓等自動控制(zhi)系(xi)統，這種(zhong)系(xi)統的輸出量(liang)也是恒(heng)(heng)定不變的。
伺服系統的給定輸(shu)入信(xin)號(hao)是(shi)預先未知(zhi)且隨時間變(bian)(bian)化的并且系統的輸(shu)出量隨輸(shu)入量的變(bian)(bian)化而(er)變(bian)(bian)化。
2、定義不同
恒值控制系(xi)統的輸入信號(hao)為某(mou)個常數，故(gu)稱為恒值。
伺服系(xi)(xi)統是一種反饋控制系(xi)(xi)統。在這(zhe)種系(xi)(xi)統中(zhong)，輸出(chu)量(liang)是機械位(wei)(wei)移、速度或(huo)者加速度。因此伺服系(xi)(xi)統這(zhe)一術語(yu)，與位(wei)(wei)置(zhi)或(huo)速度，或(huo)加速度控制系(xi)(xi)統是同義語(yu)。
3、特點不同
恒(heng)值控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)特點為輸入(ru)信號為某個常數(shu)，由(you)于擾動的(de)出現，將(jiang)使被控(kong)(kong)量(liang)產(chan)生(sheng)偏(pian)差，恒(heng)值系統(tong)能根據偏(pian)差性(xing)質產(chan)生(sheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)作用，使被控(kong)(kong)量(liang)以一定精(jing)度恢復回期望值。如液位控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、溫度控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、壓力控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)。恒(heng)值控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)在工業過(guo)程和日(ri)常生(sheng)活中更為多見(jian)。
伺服(fu)系統輸入信號(hao)是無法(fa)預知的(de)(de)任意(yi)變化的(de)(de)函數，控(kong)制(zhi)系統使被控(kong)量以(yi)盡可能高(gao)的(de)(de)精度隨給定值變化，克服(fu)擾(rao)動(dong)的(de)(de)影響。如魚雷、雷達(da)對目標的(de)(de)跟蹤、導彈對飛行物的(de)(de)跟蹤等。
恒值(zhi)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)就是(shi)通過調節控(kong)制所(suo)需要達到的(de)目標(biao)是(shi)已知固(gu)定的(de)，伺服系(xi)(xi)統(tong)是(shi)指控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)需要達到的(de)目標(biao)值(zhi)是(shi)不斷變化的(de)。
二、伺服系統的應用領域
1、激光(guang)加(jia)工領域
2、機器人領域
3、數控(kong)車床領域
4、大規模集成電路(lu)制造辦公(gong)自動化設備
5、雷達等高科技(ji)領域
三、伺服系統應用趨勢
自動(dong)(dong)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)不(bu)僅(jin)在理論上飛(fei)速(su)發(fa)展，在其(qi)(qi)應(ying)用(yong)器(qi)件上也日新月異。模塊化(hua)、數(shu)字化(hua)、高精度(du)、長壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)器(qi)件每隔(ge)3～5年就有(you)(you)更新換(huan)代的(de)(de)(de)(de)產品面市。傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)流伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)特(te)性軟，并且(qie)其(qi)(qi)輸出(chu)特(te)性不(bu)是(shi)單(dan)值的(de)(de)(de)(de)；步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)一般(ban)為開環控(kong)制而無法準確定位(wei)，電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)本身還有(you)(you)速(su)度(du)諧(xie)振區(qu)，pwm調速(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)對(dui)位(wei)置(zhi)(zhi)跟(gen)蹤性能(neng)(neng)較(jiao)差，變頻(pin)調速(su)較(jiao)簡(jian)單(dan)但(dan)精度(du)有(you)(you)時不(bu)夠，直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)以(yi)其(qi)(qi)優(you)良的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)被廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)于(yu)位(wei)置(zhi)(zhi)隨動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中，但(dan)其(qi)(qi)也有(you)(you)缺點，例如結構復(fu)雜，在超(chao)低速(su)時死區(qu)矛盾突出(chu)，并且(qie)換(huan)向(xiang)刷會帶(dai)來噪聲(sheng)和維護保(bao)養問題。新型的(de)(de)(de)(de)永磁交(jiao)流伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)發(fa)展迅速(su)，尤(you)其(qi)(qi)是(shi)從(cong)方波(bo)控(kong)制發(fa)展到正(zheng)弦波(bo)控(kong)制后，系(xi)(xi)統(tong)(tong)性能(neng)(neng)更好，它調速(su)范(fan)圍(wei)寬，尤(you)其(qi)(qi)是(shi)低速(su)性能(neng)(neng)優(you)越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內紡織(zhi)(zhi)工業中紡織(zhi)(zhi)機(ji)械伺服應(ying)用(yong)約占國內伺服應(ying)用(yong)總量的(de)8%左右，下面就伺服系統在紡織(zhi)(zhi)機(ji)械中的(de)應(ying)用(yong)進(jin)行論(lun)述。
1、在梳理領域的應用
目前，生產(chan)(chan)線(xian)設備(bei)，在(zai)外觀形(xing)態和內在(zai)質(zhi)(zhi)量上，都(dou)已有了長(chang)足的發展(zhan)，具備(bei)了精細抓棉能力(li)，設計更加人性(xing)化，有著(zhu)友好的人機界面，操作維護也更加簡(jian)便。聲、光、電、氣(qi)、變頻傳(chuan)動技(ji)術、先(xian)進(jin)的伺服系(xi)統(tong)等新技(ji)術以及(ji)新工藝(yi)、新的梳(shu)棉理論被大量采用，體現在(zai)清梳(shu)聯生產(chan)(chan)線(xian)的設計制造(zao)中，促(cu)使清梳(shu)聯生產(chan)(chan)線(xian)向(xiang)高產(chan)(chan)、高速(su)、節能、優質(zhi)(zhi)的方向(xiang)發展(zhan)，提高了生產(chan)(chan)的穩(wen)定(ding)性(xing)、可(ke)靠性(xing)，保證了整個(ge)生產(chan)(chan)流(liu)程(cheng)能夠同(tong)步、連續(xu)、平穩(wen)地運行，把棉條長(chang)短片段的不(bu)勻率、棉結含(han)量、生條含(han)雜率都(dou)穩(wen)定(ding)控(kong)制在(zai)一定(ding)的范圍內，保證了后部生產(chan)(chan)工序的原(yuan)料質(zhi)(zhi)量。
2、在并條機上的應用
隨著(zhu)紡(fang)紗(sha)生產要(yao)求的(de)不斷提高，在并條機上應用自調(diao)勻(yun)整技(ji)術己(ji)顯得十分重要(yao)，這能自動有效(xiao)地檢測喂入紗(sha)條長短片(pian)段條干的(de)不勻(yun)，可實時(shi)調(diao)節牽伸倍數(shu)，從而有效(xiao)地控(kong)制輸出紗(sha)條的(de)質(zhi)量，但這種控(kong)制系統尚有較大的(de)提升空(kong)間。
FA387型并(bing)條機通過伺服電(dian)機及數字化(hua)閉(bi)環控制(zhi)技(ji)術，實現了主(zhu)牽伸(shen)無(wu)級調節和(he)(he)動態監控，最小牽伸(shen)倍數可(ke)在(zai)±0.01倍范圍內調節，重量控制(zhi)精度可(ke)達0.05g/（5m），紗條質(zhi)量穩定，運轉(zhuan)可(ke)靠(kao)。其先進的(de)的(de)電(dian)子控制(zhi)和(he)(he)自動化(hua)技(ji)術有效(xiao)地降低(di)了并(bing)條機的(de)功(gong)耗(hao)和(he)(he)運轉(zhuan)噪聲(sheng)，操作(zuo)維護方便，每萬錠運轉(zhuan)班修機工(gong)可(ke)減少4～8人，每年可(ke)節約資(zi)金(jin)約20萬元。
FA398A型并(bing)條(tiao)(tiao)機采用了(le)計算(suan)機控(kong)(kong)制(zhi)、伺服驅動、變頻調速(su)以(yi)及(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)檢測等先進電子技術，實(shi)現了(le)開環控(kong)(kong)制(zhi)短片段的(de)(de)全過程(cheng)自調勻(yun)整和對紗條(tiao)(tiao)的(de)(de)實(shi)時控(kong)(kong)制(zhi)，對于不同品種在不同速(su)度等條(tiao)(tiao)件下試驗時，均能達到穩定(ding)控(kong)(kong)制(zhi)、勻(yun)整效果好，出(chu)條(tiao)(tiao)質量明(ming)顯(xian)改善的(de)(de)效果。
3、粗紗機上的應用
在(zai)(zai)多電動(dong)機(ji)(ji)傳動(dong)系(xi)統的(de)粗紗機(ji)(ji)中，牽伸羅拉、錠翼、筒管和龍筋(jin)分別由(you)獨立的(de)伺(si)服(fu)電動(dong)機(ji)(ji)傳動(dong)，多電機(ji)(ji)的(de)同步協調由(you)一個高精度控制系(xi)統完成。采用(yong)了伺(si)服(fu)控制系(xi)統進(jin)行數字化控制，能有(you)(you)效地解決起動(dong)、點動(dong)、停車過程(cheng)中多電動(dong)機(ji)(ji)同步控制問題(ti)，消除粗紗機(ji)(ji)在(zai)(zai)開關車過程(cheng)中紗線易產生(sheng)的(de)細節(jie)疵點，同時(shi)取消龍筋(jin)平衡重錘和差微齒(chi)輪，簡化保養(yang)維修工作(zuo)，并有(you)(you)利于節(jie)約能源、降低噪聲及振動(dong)。
《新型翼(yi)(yi)導(dao)粗紗機項目探討與可行(xing)性分析》研究了(le)基于伺服控制系統(tong)的高速粗紗機新型翼(yi)(yi)導(dao)卷繞(rao)，管導(dao)卷繞(rao)方式(shi)已(yi)經發(fa)展成(cheng)熟(shu)，但由于其自身的局限性，導(dao)致難以(yi)進一(yi)步提高紡紗速度和(he)成(cheng)紗質量。而在(zai)現在(zai)的科技條件下，翼(yi)(yi)導(dao)的缺點能被克服，其優點可以(yi)顯現，從而為粗紗機的發(fa)展提供新的思路。
4、細紗機上的應用
伺服系統由控制器(qi)、驅(qu)動器(qi)、執行電(dian)動機和傳(chuan)感器(qi)構成，主(zhu)要運用在細紗(sha)機的(de)(de)集體(ti)落紗(sha)系統，傳(chuan)統的(de)(de)細紗(sha)機的(de)(de)錠子、羅(luo)拉(la)及鋼領板(ban)的(de)(de)升降(jiang)都靠主(zhu)電(dian)機傳(chuan)動，主(zhu)電(dian)機多使用雙速(su)電(dian)機，慢(man)速(su)僅用于(yu)啟(qi)動，高(gao)速(su)為正(zheng)常工作，在紡紗(sha)過(guo)程(cheng)中(zhong)斷頭率高(gao)。
隨著(zhu)微電子及(ji)計(ji)算機技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展，可編程序控(kong)制器(qi)及(ji)交流伺服控(kong)制器(qi)和網絡等技(ji)術(shu)在細紗(sha)機控(kong)制上的(de)應用(yong)，簡化了(le)機構，提高(gao)了(le)精度，利于穩定紡紗(sha)張力、減(jian)少(shao)斷頭(tou)和毛(mao)羽，大大提高(gao)了(le)紡織細紗(sha)機的(de)生產效率。
這個系統主要包括觸摸屏(ping)、PLC、變(bian)頻器以及伺服(fu)系統，數字牽(qian)伸傳動(dong)相對傳統傳動(dong)方式有質(zhi)的(de)飛(fei)躍，它抗干(gan)擾能力強(qiang)，實現了(le)羅拉轉速的(de)精(jing)確控制，有利于牽(qian)伸倍數和成(cheng)紗(sha)品質(zhi)的(de)提高。
伺服系統是實現紡織機械自動化(hua)、數(shu)字(zi)化(hua)控制(zhi)系(xi)統的重要(yao)(yao)組成部分，當前我(wo)國(guo)無論是在(zai)技(ji)(ji)術(shu)上還(huan)是在(zai)產(chan)業(ye)化(hua)應用上都與(yu)國(guo)外先(xian)進水平有著(zhu)不小的差距，這(zhe)對于我(wo)們來說(shuo)謀(mou)求先(xian)進的伺服(fu)控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)意義重大(da)，因此(ci)創新(xin)產(chan)學研結合模式，大(da)力推動企業(ye)、高(gao)校和(he)科研院所建立緊(jin)密(mi)的合作關(guan)系(xi)，促進伺服(fu)控制(zhi)系(xi)統更好地應用于紡織機械，提高(gao)紡織機械的性能顯得十分必要(yao)(yao)和(he)緊(jin)迫。
