一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)值控制(zhi)系統的(de)給定(ding)量恒(heng)定(ding)不(bu)變(bian)(bian)，如(ru)恒(heng)速，恒(heng)溫，恒(heng)壓等自動控制(zhi)系統，這種系統的(de)輸出量也(ye)是恒(heng)定(ding)不(bu)變(bian)(bian)的(de)。
伺服系統的給定(ding)輸(shu)入(ru)信號(hao)是預先未知且隨時間變(bian)(bian)化的并且系統(tong)的輸(shu)出(chu)量隨輸(shu)入(ru)量的變(bian)(bian)化而(er)變(bian)(bian)化。
2、定義不同
恒值控制系統的輸入(ru)信(xin)號為(wei)某(mou)個常數，故(gu)稱(cheng)為(wei)恒值。
伺(si)服(fu)系統(tong)是一種反饋控(kong)制系統(tong)。在這(zhe)種系統(tong)中，輸出量是機械位(wei)(wei)移、速度或者加(jia)(jia)速度。因此(ci)伺(si)服(fu)系統(tong)這(zhe)一術語(yu)，與位(wei)(wei)置或速度，或加(jia)(jia)速度控(kong)制系統(tong)是同義語(yu)。
3、特點不同
恒值控(kong)(kong)制(zhi)系統的特(te)點(dian)為輸入信號(hao)為某個常(chang)數，由于擾動的出現，將使被控(kong)(kong)量產(chan)生偏差，恒值系統能根據偏差性質產(chan)生控(kong)(kong)制(zhi)作(zuo)用，使被控(kong)(kong)量以一(yi)定精度恢復回期望值。如液位控(kong)(kong)制(zhi)、溫度控(kong)(kong)制(zhi)、壓力控(kong)(kong)制(zhi)等。恒值控(kong)(kong)制(zhi)系統在工業過程和(he)日常(chang)生活中更為多見。
伺服系統輸(shu)入信號是無法(fa)預知的(de)任意(yi)變化的(de)函數，控制系統使(shi)被控量以盡可能高的(de)精度隨給定值變化，克服擾動的(de)影響(xiang)。如魚雷(lei)、雷(lei)達對(dui)目標的(de)跟(gen)蹤、導彈對(dui)飛(fei)行物(wu)的(de)跟(gen)蹤等。
恒值控制(zhi)系統就是通(tong)過調節控制(zhi)所需要達到(dao)(dao)的目標是已(yi)知固(gu)定的，伺服系統是指控制(zhi)系統需要達到(dao)(dao)的目標值是不斷(duan)變(bian)化的。
二、伺服系統的應用領域
1、激光加工(gong)領域
2、機器人領域
3、數控車床(chuang)領(ling)域
4、大規(gui)模集成電路(lu)制造(zao)辦公自動化設備(bei)
5、雷達(da)等高科技(ji)領域
三、伺服系統應用趨勢
自(zi)動控制系(xi)(xi)統不(bu)僅在(zai)理(li)論(lun)上飛(fei)速(su)(su)發(fa)展(zhan)，在(zai)其(qi)應用器(qi)件上也日(ri)新(xin)月異。模塊化、數(shu)字(zi)化、高精度、長壽命的(de)器(qi)件每隔(ge)3～5年就有更新(xin)換代的(de)產(chan)品(pin)面市。傳統的(de)交流伺服(fu)(fu)(fu)電機特性軟，并且其(qi)輸出特性不(bu)是(shi)單值(zhi)的(de)；步(bu)進電機一(yi)般為(wei)開環(huan)控制而無法(fa)準確(que)定位，電動機本身還有速(su)(su)度諧振區，pwm調速(su)(su)系(xi)(xi)統對位置(zhi)跟蹤性能較差，變頻(pin)調速(su)(su)較簡單但精度有時(shi)不(bu)夠(gou)，直流電機伺服(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)統以其(qi)優(you)良的(de)性能被廣泛的(de)應用于(yu)位置(zhi)隨(sui)動系(xi)(xi)統中(zhong)，但其(qi)也有缺點，例如結構復雜，在(zai)超低速(su)(su)時(shi)死區矛盾突(tu)出，并且換向刷會(hui)帶來噪聲和維護保養問題(ti)。新(xin)型的(de)永磁交流伺服(fu)(fu)(fu)電機發(fa)展(zhan)迅速(su)(su)，尤其(qi)是(shi)從方(fang)波控制發(fa)展(zhan)到正弦(xian)波控制后(hou)，系(xi)(xi)統性能更好，它調速(su)(su)范圍寬，尤其(qi)是(shi)低速(su)(su)性能優(you)越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目(mu)前國(guo)內(nei)紡織工業中紡織機械(xie)伺(si)服應用約占國(guo)內(nei)伺(si)服應用總(zong)量的8%左右，下(xia)面就伺(si)服系統在紡織機械(xie)中的應用進行(xing)論述(shu)。
1、在梳理領域的應用
目前，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線設備(bei)，在(zai)外(wai)觀形(xing)態和內在(zai)質(zhi)(zhi)量上，都(dou)已有(you)了(le)長足的發(fa)展，具備(bei)了(le)精細抓棉能(neng)(neng)(neng)力(li)，設計更加人(ren)性化，有(you)著友好(hao)的人(ren)機界面，操(cao)作(zuo)維護也更加簡便。聲、光、電(dian)、氣、變頻(pin)傳動技術、先(xian)進的伺服系統(tong)等新技術以及新工(gong)藝(yi)、新的梳棉理論被大量采(cai)用(yong)，體現在(zai)清梳聯生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線的設計制造中，促使清梳聯生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線向高(gao)產(chan)(chan)(chan)、高(gao)速、節能(neng)(neng)(neng)、優質(zhi)(zhi)的方向發(fa)展，提高(gao)了(le)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的穩定(ding)性、可靠性，保(bao)證了(le)整(zheng)個生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)流程能(neng)(neng)(neng)夠同步、連(lian)續(xu)、平穩地(di)運行，把棉條長短片段的不勻率(lv)、棉結含(han)量、生(sheng)(sheng)(sheng)條含(han)雜率(lv)都(dou)穩定(ding)控制在(zai)一定(ding)的范(fan)圍內，保(bao)證了(le)后部生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)序(xu)的原料(liao)質(zhi)(zhi)量。
2、在并條機上的應用
隨著紡紗生產要求(qiu)的不斷提高，在并條機上應用自(zi)調(diao)勻整技術己顯得(de)十分重要，這能(neng)自(zi)動有效地(di)檢(jian)測(ce)喂入紗條長短片段條干(gan)的不勻，可實時調(diao)節牽伸倍數，從而有效地(di)控制輸(shu)出(chu)紗條的質量，但這種(zhong)控制系統尚有較(jiao)大的提升空間(jian)。
FA387型并條(tiao)機(ji)通(tong)過伺服電機(ji)及(ji)數字(zi)化(hua)閉環控(kong)制(zhi)技術(shu)，實現(xian)了主牽伸無級調節(jie)和動(dong)態監控(kong)，最小牽伸倍(bei)數可(ke)在(zai)±0.01倍(bei)范圍內調節(jie)，重量(liang)(liang)控(kong)制(zhi)精度可(ke)達0.05g/（5m），紗條(tiao)質量(liang)(liang)穩定，運(yun)轉可(ke)靠(kao)。其(qi)先進(jin)的(de)的(de)電子控(kong)制(zhi)和自動(dong)化(hua)技術(shu)有效地降低了并條(tiao)機(ji)的(de)功(gong)耗和運(yun)轉噪聲(sheng)，操作維護(hu)方便，每(mei)萬錠運(yun)轉班修機(ji)工(gong)可(ke)減少4～8人，每(mei)年可(ke)節(jie)約資金約20萬元。
FA398A型并條機采用了(le)計算機控制(zhi)(zhi)、伺服驅動、變頻調速(su)以及傳感器檢測等(deng)(deng)先進電子技(ji)術(shu)，實現了(le)開環(huan)控制(zhi)(zhi)短(duan)片段的(de)(de)(de)全(quan)過程自調勻整和對紗條的(de)(de)(de)實時(shi)控制(zhi)(zhi)，對于不同(tong)品種(zhong)在不同(tong)速(su)度等(deng)(deng)條件下試(shi)驗時(shi)，均(jun)能達到穩(wen)定(ding)控制(zhi)(zhi)、勻整效(xiao)(xiao)果好，出條質量明顯(xian)改善的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果。
3、粗紗機上的應用
在多(duo)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)的(de)粗(cu)紗(sha)機(ji)(ji)(ji)中(zhong)，牽(qian)伸羅(luo)拉、錠翼、筒管和(he)(he)龍筋分別由獨(du)立的(de)伺(si)服電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)，多(duo)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)同步協調由一個高精度控制系(xi)統(tong)完成(cheng)。采(cai)用了伺(si)服控制系(xi)統(tong)進行(xing)數(shu)字化控制，能有(you)(you)效地解(jie)決起動(dong)(dong)、點(dian)(dian)動(dong)(dong)、停車(che)過程中(zhong)多(duo)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)同步控制問題，消除粗(cu)紗(sha)機(ji)(ji)(ji)在開關車(che)過程中(zhong)紗(sha)線易產生的(de)細節(jie)疵點(dian)(dian)，同時取消龍筋平衡(heng)重(zhong)錘和(he)(he)差(cha)微齒輪，簡(jian)化保養維(wei)修工作，并有(you)(you)利(li)于(yu)節(jie)約(yue)能源(yuan)、降低噪聲及振(zhen)動(dong)(dong)。
《新型(xing)翼導(dao)(dao)(dao)粗(cu)紗(sha)(sha)機(ji)項目探討與可行性分析》研究了(le)基于伺服(fu)控(kong)制系統的(de)高(gao)速(su)粗(cu)紗(sha)(sha)機(ji)新型(xing)翼導(dao)(dao)(dao)卷繞(rao)，管導(dao)(dao)(dao)卷繞(rao)方式已經發(fa)展成(cheng)熟，但由于其自身的(de)局限性，導(dao)(dao)(dao)致難以進一步提高(gao)紡紗(sha)(sha)速(su)度和成(cheng)紗(sha)(sha)質量。而(er)在(zai)現在(zai)的(de)科技(ji)條(tiao)件下(xia)，翼導(dao)(dao)(dao)的(de)缺點能被(bei)克服(fu)，其優點可以顯現，從(cong)而(er)為粗(cu)紗(sha)(sha)機(ji)的(de)發(fa)展提供新的(de)思路(lu)。
4、細紗機上的應用
伺服(fu)系統由控制器(qi)(qi)、驅動器(qi)(qi)、執行電動機(ji)(ji)和(he)傳感器(qi)(qi)構(gou)成，主要(yao)運用在(zai)細紗機(ji)(ji)的(de)集體(ti)落紗系統，傳統的(de)細紗機(ji)(ji)的(de)錠子(zi)、羅拉及(ji)鋼(gang)領板的(de)升降都(dou)靠主電機(ji)(ji)傳動，主電機(ji)(ji)多使用雙速電機(ji)(ji)，慢速僅用于啟動，高速為正常工作，在(zai)紡紗過程(cheng)中斷頭率高。
隨著微電子及計(ji)算(suan)機(ji)(ji)技術的發(fa)展，可編程序(xu)控(kong)制(zhi)器及交流伺服(fu)控(kong)制(zhi)器和網絡(luo)等技術在細(xi)紗機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)上的應(ying)用，簡化了機(ji)(ji)構，提(ti)高(gao)了精(jing)度，利(li)于穩定(ding)紡(fang)紗張力、減少斷頭和毛(mao)羽(yu)，大大提(ti)高(gao)了紡(fang)織細(xi)紗機(ji)(ji)的生產效(xiao)率。
這個系統(tong)主要包括觸摸屏、PLC、變(bian)頻器以及伺(si)服系統(tong)，數(shu)字牽(qian)伸傳動相對傳統(tong)傳動方式(shi)有質的飛躍，它(ta)抗(kang)干擾(rao)能力(li)強，實現了羅(luo)拉轉速的精確控制(zhi)，有利于牽(qian)伸倍數(shu)和成紗品(pin)質的提高。
伺服系統是實(shi)現紡(fang)織(zhi)機(ji)(ji)械自動化、數字(zi)化控制系(xi)統(tong)的重要(yao)組成部分(fen)，當前(qian)我國無論是在技術(shu)上還是在產(chan)業化應(ying)用上都與國外先進水平有著不小的差距，這對于(yu)(yu)我們來說(shuo)謀求先進的伺(si)(si)服控制技術(shu)意義重大，因此(ci)創新產(chan)學研結(jie)合(he)模(mo)式，大力推(tui)動企業、高校和科研院(yuan)所建立(li)緊密的合(he)作關(guan)系(xi)，促(cu)進伺(si)(si)服控制系(xi)統(tong)更好地應(ying)用于(yu)(yu)紡(fang)織(zhi)機(ji)(ji)械，提高紡(fang)織(zhi)機(ji)(ji)械的性能顯得十分(fen)必要(yao)和緊迫。
