一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)(heng)值(zhi)控制(zhi)系(xi)統的(de)給定(ding)量(liang)(liang)恒(heng)(heng)定(ding)不(bu)變，如恒(heng)(heng)速(su)，恒(heng)(heng)溫，恒(heng)(heng)壓(ya)等(deng)自動控制(zhi)系(xi)統，這種系(xi)統的(de)輸(shu)出(chu)量(liang)(liang)也是恒(heng)(heng)定(ding)不(bu)變的(de)。
伺服系統的(de)(de)給定輸入(ru)信號是預先未知(zhi)且隨時間變化的(de)(de)并且系(xi)統的(de)(de)輸出量(liang)隨輸入(ru)量(liang)的(de)(de)變化而變化。
2、定義不同
恒(heng)值控制(zhi)系(xi)統的輸入(ru)信號為(wei)某個(ge)常數，故稱為(wei)恒(heng)值。
伺(si)服(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)是一種反饋控制系(xi)(xi)(xi)統(tong)。在(zai)這種系(xi)(xi)(xi)統(tong)中，輸出量是機械位(wei)移、速度(du)(du)或(huo)(huo)者加(jia)速度(du)(du)。因此伺(si)服(fu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)這一術語，與位(wei)置或(huo)(huo)速度(du)(du)，或(huo)(huo)加(jia)速度(du)(du)控制系(xi)(xi)(xi)統(tong)是同(tong)義語。
3、特點不同
恒(heng)(heng)值(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統的(de)特點為(wei)輸入信號為(wei)某個常數，由于擾動的(de)出現，將(jiang)使被控(kong)(kong)量產(chan)生(sheng)偏差(cha)，恒(heng)(heng)值(zhi)系統能根據偏差(cha)性質產(chan)生(sheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)作(zuo)用，使被控(kong)(kong)量以(yi)一定精度恢復回(hui)期望值(zhi)。如液位控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、溫度控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等。恒(heng)(heng)值(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統在工業過程和日常生(sheng)活中更為(wei)多見。
伺服系(xi)統輸入信號是無(wu)法(fa)預(yu)知的(de)(de)任(ren)意變(bian)化的(de)(de)函數，控制系(xi)統使被控量以盡可能高的(de)(de)精度隨給定值(zhi)變(bian)化，克服擾動的(de)(de)影響。如魚雷、雷達(da)對目標(biao)的(de)(de)跟(gen)蹤、導彈對飛行物的(de)(de)跟(gen)蹤等。
恒值(zhi)控(kong)制系(xi)統(tong)就是(shi)(shi)通過調節控(kong)制所需要(yao)達到(dao)的目標是(shi)(shi)已知固定的，伺服系(xi)統(tong)是(shi)(shi)指控(kong)制系(xi)統(tong)需要(yao)達到(dao)的目標值(zhi)是(shi)(shi)不斷(duan)變(bian)化的。
二、伺服系統的應用領域
1、激光加工領域
2、機器人領域
3、數控車床領域
4、大規模集成電路(lu)制造辦公自動化設備(bei)
5、雷達等(deng)高科技領域
三、伺服系統應用趨勢
自動(dong)控(kong)制系統(tong)不(bu)僅在(zai)理(li)論上(shang)飛速(su)發展(zhan)，在(zai)其(qi)應(ying)用器件(jian)上(shang)也日(ri)新月異(yi)。模塊化(hua)、數(shu)字化(hua)、高精(jing)度(du)、長壽命的(de)(de)器件(jian)每隔3～5年(nian)就有(you)更(geng)(geng)新換代的(de)(de)產品面市。傳統(tong)的(de)(de)交(jiao)流伺服電(dian)(dian)機特性(xing)(xing)(xing)(xing)軟，并且其(qi)輸(shu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)是(shi)單(dan)值(zhi)的(de)(de)；步進電(dian)(dian)機一般為開(kai)環控(kong)制而(er)無法準確定位，電(dian)(dian)動(dong)機本身還有(you)速(su)度(du)諧振(zhen)區，pwm調(diao)速(su)系統(tong)對位置(zhi)(zhi)跟蹤性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)較差，變(bian)頻調(diao)速(su)較簡單(dan)但精(jing)度(du)有(you)時不(bu)夠(gou)，直流電(dian)(dian)機伺服系統(tong)以其(qi)優良的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)被(bei)廣泛(fan)的(de)(de)應(ying)用于(yu)位置(zhi)(zhi)隨動(dong)系統(tong)中，但其(qi)也有(you)缺點(dian)，例(li)如結構(gou)復雜，在(zai)超(chao)低速(su)時死區矛盾突出，并且換向刷會(hui)帶(dai)來噪聲和維(wei)護保(bao)養問題。新型的(de)(de)永磁交(jiao)流伺服電(dian)(dian)機發展(zhan)迅速(su)，尤其(qi)是(shi)從方(fang)波控(kong)制發展(zhan)到正弦波控(kong)制后，系統(tong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)更(geng)(geng)好，它(ta)調(diao)速(su)范圍寬，尤其(qi)是(shi)低速(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內(nei)紡織工(gong)業(ye)中紡織機械伺服(fu)應用約占(zhan)國內(nei)伺服(fu)應用總量的8%左右，下面就伺服(fu)系統在(zai)紡織機械中的應用進行論(lun)述(shu)。
1、在梳理領域的應用
目前，生(sheng)(sheng)產(chan)線設備，在(zai)(zai)外觀形態和內(nei)在(zai)(zai)質量上，都(dou)已(yi)有了(le)長(chang)足的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展，具備了(le)精細抓棉(mian)能(neng)力，設計更加(jia)人性化，有著友好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人機界(jie)面(mian)，操(cao)作(zuo)維護(hu)也更加(jia)簡便。聲、光、電、氣、變(bian)頻傳動技術、先進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)伺服(fu)系統等新技術以及(ji)新工藝、新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)梳(shu)棉(mian)理(li)論被大量采(cai)用，體現在(zai)(zai)清梳(shu)聯生(sheng)(sheng)產(chan)線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計制造中，促使清梳(shu)聯生(sheng)(sheng)產(chan)線向高產(chan)、高速、節(jie)能(neng)、優質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向發展，提高了(le)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性、可靠性，保(bao)證了(le)整個生(sheng)(sheng)產(chan)流(liu)程能(neng)夠同步(bu)、連續、平穩地運行(xing)，把棉(mian)條長(chang)短(duan)片(pian)段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不勻率(lv)、棉(mian)結(jie)含(han)量、生(sheng)(sheng)條含(han)雜率(lv)都(dou)穩定(ding)控制在(zai)(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)，保(bao)證了(le)后部生(sheng)(sheng)產(chan)工序的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原料質量。
2、在并條機上的應用
隨著(zhu)紡紗生產要(yao)(yao)求的不斷提(ti)高，在并條(tiao)機上應用自調(diao)勻(yun)整技術己顯得十分重要(yao)(yao)，這(zhe)(zhe)能自動有(you)(you)效地檢測喂入(ru)紗條(tiao)長(chang)短片段(duan)條(tiao)干的不勻(yun)，可實時調(diao)節牽伸倍(bei)數，從(cong)而有(you)(you)效地控制(zhi)輸出(chu)紗條(tiao)的質量，但這(zhe)(zhe)種控制(zhi)系統尚(shang)有(you)(you)較(jiao)大(da)的提(ti)升空間。
FA387型并(bing)條機(ji)通(tong)過伺服電機(ji)及數(shu)字化(hua)閉環(huan)控(kong)(kong)制(zhi)技術，實(shi)現(xian)了主牽(qian)伸無級(ji)調(diao)節和動態(tai)監控(kong)(kong)，最小牽(qian)伸倍數(shu)可(ke)在±0.01倍范圍內調(diao)節，重量控(kong)(kong)制(zhi)精度可(ke)達0.05g/（5m），紗條質(zhi)量穩定，運轉(zhuan)可(ke)靠。其先(xian)進(jin)的的電子(zi)控(kong)(kong)制(zhi)和自動化(hua)技術有效地降低了并(bing)條機(ji)的功耗和運轉(zhuan)噪聲(sheng)，操作維(wei)護(hu)方便(bian)，每(mei)萬錠(ding)運轉(zhuan)班(ban)修機(ji)工(gong)可(ke)減少4～8人，每(mei)年可(ke)節約資金約20萬元。
FA398A型并條(tiao)機采用了計算機控(kong)制(zhi)(zhi)、伺服驅動、變頻調速以(yi)及(ji)傳感器檢測(ce)等先進電子技術，實現了開環(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)短片段(duan)的(de)全過(guo)程自調勻整和對(dui)紗條(tiao)的(de)實時(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)，對(dui)于(yu)不同(tong)品(pin)種在不同(tong)速度等條(tiao)件下試驗時(shi)，均能達到(dao)穩定控(kong)制(zhi)(zhi)、勻整效果(guo)好，出條(tiao)質量明顯改善(shan)的(de)效果(guo)。
3、粗紗機上的應用
在(zai)多(duo)電動(dong)機傳動(dong)系統的(de)粗紗機中(zhong)，牽伸羅(luo)拉(la)、錠翼、筒管和龍(long)筋分別由獨立(li)的(de)伺(si)服電動(dong)機傳動(dong)，多(duo)電機的(de)同步協調由一個(ge)高精度控制系統完成(cheng)。采(cai)用了伺(si)服控制系統進行數字化控制，能有效地(di)解決起動(dong)、點(dian)動(dong)、停車(che)過(guo)程(cheng)中(zhong)多(duo)電動(dong)機同步控制問題，消除粗紗機在(zai)開關(guan)車(che)過(guo)程(cheng)中(zhong)紗線易產生的(de)細節疵點(dian)，同時(shi)取消龍(long)筋平衡重錘(chui)和差微(wei)齒輪(lun)，簡(jian)化保養維(wei)修(xiu)工(gong)作，并有利于節約能源、降(jiang)低(di)噪聲及振(zhen)動(dong)。
《新型(xing)翼導粗紗(sha)(sha)(sha)機項(xiang)目探討(tao)與可行性(xing)分析》研究了基于伺(si)服(fu)(fu)控(kong)制(zhi)系統的(de)高速粗紗(sha)(sha)(sha)機新型(xing)翼導卷(juan)繞，管導卷(juan)繞方(fang)式已經發展成熟，但由于其自(zi)身的(de)局限性(xing)，導致難以進一步提高紡紗(sha)(sha)(sha)速度和成紗(sha)(sha)(sha)質量(liang)。而在現在的(de)科技條件下，翼導的(de)缺點能(neng)被克(ke)服(fu)(fu)，其優點可以顯現，從而為粗紗(sha)(sha)(sha)機的(de)發展提供新的(de)思路。
4、細紗機上的應用
伺(si)服(fu)系(xi)統由控制器、驅動器、執行(xing)電動機(ji)(ji)和傳(chuan)感器構(gou)成(cheng)，主(zhu)要運用在細紗機(ji)(ji)的(de)集體落紗系(xi)統，傳(chuan)統的(de)細紗機(ji)(ji)的(de)錠(ding)子、羅拉及鋼領板(ban)的(de)升降都靠(kao)主(zhu)電機(ji)(ji)傳(chuan)動，主(zhu)電機(ji)(ji)多使用雙(shuang)速(su)(su)電機(ji)(ji)，慢速(su)(su)僅用于啟動，高速(su)(su)為(wei)正常工作，在紡紗過程中斷頭率(lv)高。
隨(sui)著(zhu)微電子及計算機(ji)技術的(de)發(fa)展，可編程(cheng)序控制器及交流伺服控制器和(he)網絡等技術在細紗(sha)機(ji)控制上的(de)應用(yong)，簡化了(le)機(ji)構，提高了(le)精度，利于穩定紡紗(sha)張(zhang)力、減少斷頭和(he)毛羽(yu)，大大提高了(le)紡織(zhi)細紗(sha)機(ji)的(de)生產效(xiao)率。
這個系統(tong)主要包(bao)括觸摸屏、PLC、變頻器以及(ji)伺服系統(tong)，數字牽(qian)伸傳(chuan)動(dong)相對傳(chuan)統(tong)傳(chuan)動(dong)方式有(you)質的(de)飛躍，它抗干擾(rao)能力強(qiang)，實現了羅拉(la)轉速的(de)精確控制(zhi)，有(you)利于牽(qian)伸倍數和成紗(sha)品質的(de)提(ti)高。
伺服系統是(shi)實現紡織(zhi)機械自動化(hua)、數字化(hua)控制系(xi)統(tong)的重(zhong)要組成部分，當(dang)前我(wo)(wo)國無論是(shi)在技(ji)術上(shang)還是(shi)在產(chan)業(ye)化(hua)應用上(shang)都與國外先(xian)進水平有著不小的差距，這對于我(wo)(wo)們來(lai)說(shuo)謀求先(xian)進的伺服控制技(ji)術意義重(zhong)大，因(yin)此創新產(chan)學研結(jie)合模式，大力推動企業(ye)、高(gao)校和科研院所(suo)建立緊(jin)密(mi)的合作關系(xi)，促進伺服控制系(xi)統(tong)更好地(di)應用于紡織(zhi)機械，提高(gao)紡織(zhi)機械的性(xing)能顯得十(shi)分必要和緊(jin)迫。
