一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)(heng)(heng)值控(kong)制系(xi)統的(de)給定(ding)量恒(heng)(heng)(heng)定(ding)不(bu)變，如恒(heng)(heng)(heng)速，恒(heng)(heng)(heng)溫，恒(heng)(heng)(heng)壓等自動控(kong)制系(xi)統，這種系(xi)統的(de)輸出量也是恒(heng)(heng)(heng)定(ding)不(bu)變的(de)。
伺服系統的給定輸入(ru)信號是預先未知且(qie)(qie)隨(sui)時(shi)間變化的并且(qie)(qie)系統的輸出量隨(sui)輸入(ru)量的變化而變化。
2、定義不同
恒值控(kong)制系(xi)統(tong)的輸入信號為某(mou)個常數，故稱為恒值。
伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)一種反(fan)饋控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。在(zai)這種系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，輸(shu)出量(liang)是(shi)機械位移、速度(du)(du)或者加速度(du)(du)。因此(ci)伺(si)(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)這一術(shu)語(yu)，與(yu)位置(zhi)或速度(du)(du)，或加速度(du)(du)控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)同義語(yu)。
3、特點不同
恒(heng)(heng)值(zhi)(zhi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統的特點為輸入信號(hao)為某個常數，由于擾動的出現，將使(shi)被(bei)控(kong)(kong)(kong)量產(chan)生偏差(cha)，恒(heng)(heng)值(zhi)(zhi)系(xi)統能根據偏差(cha)性質(zhi)產(chan)生控(kong)(kong)(kong)制(zhi)作用，使(shi)被(bei)控(kong)(kong)(kong)量以一定(ding)精度(du)恢(hui)復回期望(wang)值(zhi)(zhi)。如液(ye)位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、溫度(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、壓力控(kong)(kong)(kong)制(zhi)等(deng)。恒(heng)(heng)值(zhi)(zhi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統在工業過程和日常生活(huo)中更(geng)為多見。
伺(si)服系(xi)統(tong)輸(shu)入信(xin)號是(shi)無法(fa)預知的(de)(de)任意變化的(de)(de)函數，控制系(xi)統(tong)使被控量以盡(jin)可(ke)能高的(de)(de)精度(du)隨給定值變化，克服擾動的(de)(de)影響。如魚雷(lei)、雷(lei)達對目標的(de)(de)跟(gen)蹤、導彈對飛行(xing)物的(de)(de)跟(gen)蹤等。
恒值控(kong)(kong)制系統(tong)(tong)就是(shi)通過調節(jie)控(kong)(kong)制所需(xu)(xu)要(yao)達(da)到的目標(biao)是(shi)已知固定的，伺服(fu)系統(tong)(tong)是(shi)指控(kong)(kong)制系統(tong)(tong)需(xu)(xu)要(yao)達(da)到的目標(biao)值是(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(mo)集(ji)成電(dian)路(lu)制(zhi)造(zao)辦公自(zi)動(dong)化設備
5、雷達等高科技領域
三、伺服系統應用趨勢
自動(dong)控制(zhi)(zhi)系(xi)統不僅在(zai)(zai)理論上(shang)(shang)飛速(su)發展，在(zai)(zai)其(qi)應用器件(jian)上(shang)(shang)也日(ri)新月異。模塊化(hua)、數字(zi)化(hua)、高精(jing)度、長壽命的(de)器件(jian)每隔3～5年就(jiu)有(you)(you)更新換代的(de)產品面市(shi)。傳統的(de)交流伺服電(dian)(dian)機(ji)特性軟，并且其(qi)輸出特性不是(shi)單值的(de)；步進電(dian)(dian)機(ji)一(yi)般為開(kai)環控制(zhi)(zhi)而無(wu)法(fa)準確定位(wei)，電(dian)(dian)動(dong)機(ji)本(ben)身還有(you)(you)速(su)度諧振區(qu)，pwm調(diao)速(su)系(xi)統對位(wei)置跟蹤性能較差，變頻(pin)調(diao)速(su)較簡單但(dan)精(jing)度有(you)(you)時不夠(gou)，直流電(dian)(dian)機(ji)伺服系(xi)統以其(qi)優良的(de)性能被廣泛的(de)應用于位(wei)置隨動(dong)系(xi)統中，但(dan)其(qi)也有(you)(you)缺點，例如(ru)結(jie)構復(fu)雜(za)，在(zai)(zai)超低速(su)時死區(qu)矛盾突(tu)出，并且換向刷會帶來噪聲和維護保養(yang)問題。新型的(de)永磁(ci)交流伺服電(dian)(dian)機(ji)發展迅速(su)，尤其(qi)是(shi)從方波控制(zhi)(zhi)發展到正(zheng)弦波控制(zhi)(zhi)后，系(xi)統性能更好，它調(diao)速(su)范圍寬，尤其(qi)是(shi)低速(su)性能優越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內紡織工業中(zhong)(zhong)紡織機械(xie)伺服(fu)應(ying)(ying)用約占(zhan)國內伺服(fu)應(ying)(ying)用總量(liang)的(de)8%左右，下面就伺服(fu)系統在(zai)紡織機械(xie)中(zhong)(zhong)的(de)應(ying)(ying)用進行論述(shu)。
1、在梳理領域的應用
目前(qian)，生(sheng)產線設(she)(she)備，在(zai)外觀形態和內在(zai)質量(liang)(liang)上，都已有了長(chang)足的(de)(de)發(fa)(fa)展，具備了精細(xi)抓(zhua)棉能力，設(she)(she)計(ji)(ji)更(geng)加人性化，有著友好的(de)(de)人機界面(mian)，操作維護也更(geng)加簡便。聲、光、電、氣(qi)、變頻傳(chuan)動技術、先(xian)進的(de)(de)伺服系統等(deng)新(xin)技術以(yi)及新(xin)工(gong)藝、新(xin)的(de)(de)梳(shu)棉理論被大量(liang)(liang)采用，體現(xian)在(zai)清梳(shu)聯生(sheng)產線的(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)制(zhi)(zhi)造中(zhong)，促使清梳(shu)聯生(sheng)產線向(xiang)高產、高速、節能、優質的(de)(de)方向(xiang)發(fa)(fa)展，提高了生(sheng)產的(de)(de)穩定(ding)(ding)性、可靠性，保證(zheng)了整(zheng)個(ge)生(sheng)產流程能夠(gou)同(tong)步(bu)、連續、平穩地運行，把(ba)棉條長(chang)短片(pian)段的(de)(de)不勻(yun)率、棉結(jie)含量(liang)(liang)、生(sheng)條含雜率都穩定(ding)(ding)控制(zhi)(zhi)在(zai)一定(ding)(ding)的(de)(de)范圍內，保證(zheng)了后部(bu)生(sheng)產工(gong)序(xu)的(de)(de)原料質量(liang)(liang)。
2、在并條機上的應用
隨(sui)著紡紗(sha)(sha)生(sheng)產要求(qiu)的(de)(de)不(bu)斷提高，在(zai)并條機上應用自調勻整技術己顯得十分重要，這能(neng)自動有效地(di)(di)檢測喂入紗(sha)(sha)條長短片段條干的(de)(de)不(bu)勻，可實時調節牽伸(shen)倍數，從而有效地(di)(di)控(kong)制(zhi)輸(shu)出(chu)紗(sha)(sha)條的(de)(de)質量(liang)，但(dan)這種控(kong)制(zhi)系統(tong)尚有較大的(de)(de)提升空(kong)間(jian)。
FA387型并條(tiao)機(ji)通過伺服電機(ji)及數字化閉(bi)環控(kong)制技(ji)術(shu)，實現了(le)(le)主牽(qian)伸(shen)無(wu)級調節和動態監(jian)控(kong)，最(zui)小牽(qian)伸(shen)倍數可(ke)在(zai)±0.01倍范圍內(nei)調節，重量(liang)控(kong)制精度可(ke)達0.05g/（5m），紗條(tiao)質(zhi)量(liang)穩定，運轉(zhuan)可(ke)靠。其先進(jin)的的電子控(kong)制和自動化技(ji)術(shu)有效地(di)降低(di)了(le)(le)并條(tiao)機(ji)的功(gong)耗和運轉(zhuan)噪聲，操作維護方便，每萬(wan)(wan)錠運轉(zhuan)班(ban)修(xiu)機(ji)工可(ke)減少4～8人，每年可(ke)節約資(zi)金約20萬(wan)(wan)元。
FA398A型并條機(ji)采用了計算機(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)、伺(si)服驅動、變(bian)頻調速以及傳感器檢(jian)測(ce)等先(xian)進電子(zi)技術，實(shi)現了開(kai)環控(kong)制(zhi)(zhi)短片段的全(quan)過程自(zi)調勻(yun)整(zheng)和對(dui)紗條的實(shi)時控(kong)制(zhi)(zhi)，對(dui)于不(bu)同(tong)品種在不(bu)同(tong)速度等條件下試驗(yan)時，均能達到穩定控(kong)制(zhi)(zhi)、勻(yun)整(zheng)效果好(hao)，出條質量明顯改善的效果。
3、粗紗機上的應用
在(zai)多(duo)電動(dong)(dong)機(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系統(tong)的(de)粗紗(sha)機(ji)中，牽伸羅拉、錠(ding)翼、筒(tong)管和(he)龍(long)筋(jin)分別由(you)(you)獨立的(de)伺服(fu)(fu)電動(dong)(dong)機(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)，多(duo)電機(ji)的(de)同(tong)步協(xie)調由(you)(you)一(yi)個高精度控制(zhi)系統(tong)完成。采(cai)用了伺服(fu)(fu)控制(zhi)系統(tong)進行數(shu)字化控制(zhi)，能有(you)效地解決起動(dong)(dong)、點動(dong)(dong)、停(ting)車過程(cheng)中多(duo)電動(dong)(dong)機(ji)同(tong)步控制(zhi)問題，消(xiao)(xiao)除粗紗(sha)機(ji)在(zai)開關車過程(cheng)中紗(sha)線易產生(sheng)的(de)細節疵(ci)點，同(tong)時取消(xiao)(xiao)龍(long)筋(jin)平衡重錘(chui)和(he)差微齒輪，簡化保養維修工作，并有(you)利于節約能源、降(jiang)低噪聲及振動(dong)(dong)。
《新(xin)型(xing)翼導(dao)(dao)粗紗機項目探討與可行性分析(xi)》研究了基于伺服控制系統的(de)高速粗紗機新(xin)型(xing)翼導(dao)(dao)卷(juan)繞(rao)，管(guan)導(dao)(dao)卷(juan)繞(rao)方(fang)式(shi)已(yi)經(jing)發(fa)展(zhan)成(cheng)熟(shu)，但由于其(qi)自身(shen)的(de)局限(xian)性，導(dao)(dao)致難以(yi)進一步提(ti)高紡紗速度和(he)成(cheng)紗質(zhi)量。而在現(xian)在的(de)科技條件(jian)下，翼導(dao)(dao)的(de)缺(que)點能被(bei)克服，其(qi)優點可以(yi)顯現(xian)，從(cong)而為(wei)粗紗機的(de)發(fa)展(zhan)提(ti)供新(xin)的(de)思路。
4、細紗機上的應用
伺服系統由(you)控制器、驅動(dong)(dong)(dong)器、執行(xing)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)和傳感器構成，主要(yao)運(yun)用在細(xi)紗機(ji)的集體落紗系統，傳統的細(xi)紗機(ji)的錠(ding)子、羅拉(la)及(ji)鋼領(ling)板(ban)的升降都靠主電(dian)機(ji)傳動(dong)(dong)(dong)，主電(dian)機(ji)多使用雙(shuang)速(su)(su)電(dian)機(ji)，慢速(su)(su)僅用于啟動(dong)(dong)(dong)，高(gao)速(su)(su)為正常工作，在紡紗過程中(zhong)斷頭率(lv)高(gao)。
隨(sui)著微電子及計(ji)算機技術的(de)(de)發展，可編程序控(kong)制器及交流(liu)伺服控(kong)制器和(he)(he)網絡(luo)等技術在(zai)細(xi)紗機控(kong)制上的(de)(de)應用，簡化(hua)了(le)(le)機構，提(ti)高了(le)(le)精度，利于(yu)穩定(ding)紡紗張力(li)、減少斷頭和(he)(he)毛(mao)羽，大大提(ti)高了(le)(le)紡織細(xi)紗機的(de)(de)生產(chan)效率。
這個系(xi)(xi)統(tong)主要(yao)包(bao)括觸摸(mo)屏(ping)、PLC、變頻器以及(ji)伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)，數字牽伸傳動(dong)(dong)相(xiang)對傳統(tong)傳動(dong)(dong)方式有質(zhi)的飛躍(yue)，它抗(kang)干(gan)擾能力(li)強，實現了羅拉轉速的精確控制，有利于牽伸倍數和成(cheng)紗品質(zhi)的提高。
伺服系統是實現紡織機械自(zi)動化(hua)、數字化(hua)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)的(de)重(zhong)要組成部分，當前我國(guo)無論是在技術上(shang)(shang)還是在產(chan)(chan)業化(hua)應用(yong)上(shang)(shang)都與國(guo)外先(xian)進水(shui)平有(you)著不小的(de)差距，這對(dui)于我們來(lai)說(shuo)謀求先(xian)進的(de)伺(si)服(fu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)技術意義重(zhong)大，因此創新(xin)產(chan)(chan)學研結合模式，大力推動企業、高(gao)校和(he)科(ke)研院所建立緊(jin)(jin)密的(de)合作關(guan)系(xi)，促進伺(si)服(fu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)更好地應用(yong)于紡織機械，提高(gao)紡織機械的(de)性能(neng)顯得十(shi)分必要和(he)緊(jin)(jin)迫(po)。
