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(xi)統的(de)給定(ding)量恒(heng)定(ding)不(bu)變，如恒(heng)速，恒(heng)溫，恒(heng)壓等自動(dong)控制(zhi)系(xi)統，這(zhe)種系(xi)統的(de)輸出量也是恒(heng)定(ding)不(bu)變的(de)。
伺服系統的給定輸入信號是預先未知且(qie)隨時間變化的并(bing)且(qie)系統(tong)的輸出量隨輸入量的變化而(er)變化。
2、定義不同
恒值控制系統的(de)輸入信號(hao)為某個(ge)常數，故稱為恒值。
伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)是一種反饋控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)。在這種系(xi)(xi)統(tong)中，輸(shu)出量是機械位移、速(su)度(du)(du)或者(zhe)加速(su)度(du)(du)。因此伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)這一術語，與位置或速(su)度(du)(du)，或加速(su)度(du)(du)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)是同義語。
3、特點不同
恒(heng)值控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)的特點(dian)為(wei)(wei)輸入(ru)信號為(wei)(wei)某個常數，由于擾(rao)動的出現，將使被(bei)控(kong)量(liang)產(chan)生偏差，恒(heng)值系(xi)統(tong)(tong)能根(gen)據偏差性質產(chan)生控(kong)制(zhi)(zhi)作用(yong)，使被(bei)控(kong)量(liang)以一定(ding)精度(du)恢復回期望值。如液位控(kong)制(zhi)(zhi)、溫度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)、壓力控(kong)制(zhi)(zhi)等(deng)。恒(heng)值控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)在(zai)工業過程和(he)日(ri)常生活中更為(wei)(wei)多(duo)見。
伺服系統輸入信號是無法預知的(de)任意變(bian)化的(de)函數，控制系統使(shi)被(bei)控量以(yi)盡可能(neng)高的(de)精度隨給定值變(bian)化，克(ke)服擾動的(de)影響(xiang)。如(ru)魚雷、雷達對目(mu)標(biao)的(de)跟蹤、導彈對飛行物的(de)跟蹤等(deng)。
恒值控(kong)制(zhi)系統就是(shi)通過調節(jie)控(kong)制(zhi)所需(xu)要達到的目標(biao)是(shi)已知固定(ding)的，伺服系統是(shi)指控(kong)制(zhi)系統需(xu)要達到的目標(biao)值是(shi)不斷變化的。
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(dian)路制造辦(ban)公自動(dong)化設備
5、雷達等高科技領(ling)域
三、伺服系統應用趨勢
自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)(tong)不僅(jin)在理(li)論上飛速發(fa)展，在其(qi)應用(yong)器(qi)件上也(ye)(ye)日新(xin)(xin)月異。模塊化(hua)、數字化(hua)、高(gao)精度(du)、長壽(shou)命的(de)器(qi)件每(mei)隔3～5年就有(you)(you)更(geng)新(xin)(xin)換代(dai)的(de)產品面(mian)市。傳統(tong)(tong)的(de)交流(liu)伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)特性(xing)軟，并且其(qi)輸出(chu)特性(xing)不是單值的(de)；步進電(dian)機(ji)(ji)一(yi)般為開環(huan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)而無法準確(que)定位(wei)，電(dian)動(dong)機(ji)(ji)本(ben)身還有(you)(you)速度(du)諧振區，pwm調(diao)速系(xi)統(tong)(tong)對位(wei)置跟蹤性(xing)能較(jiao)差，變頻調(diao)速較(jiao)簡單但(dan)精度(du)有(you)(you)時(shi)不夠，直流(liu)電(dian)機(ji)(ji)伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)以其(qi)優(you)良的(de)性(xing)能被(bei)廣泛的(de)應用(yong)于位(wei)置隨(sui)動(dong)系(xi)統(tong)(tong)中，但(dan)其(qi)也(ye)(ye)有(you)(you)缺點(dian)，例如(ru)結構復雜，在超低速時(shi)死(si)區矛盾突出(chu)，并且換向刷會(hui)帶來噪聲和維護保養問題。新(xin)(xin)型的(de)永磁交流(liu)伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)發(fa)展迅速，尤其(qi)是從方波控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)發(fa)展到正(zheng)弦(xian)波控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)后，系(xi)統(tong)(tong)性(xing)能更(geng)好(hao)，它調(diao)速范圍寬，尤其(qi)是低速性(xing)能優(you)越。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內(nei)紡織(zhi)(zhi)工(gong)業中紡織(zhi)(zhi)機械伺服應(ying)用(yong)約占國內(nei)伺服應(ying)用(yong)總(zong)量(liang)的(de)8%左(zuo)右，下面(mian)就伺服系(xi)統(tong)在紡織(zhi)(zhi)機械中的(de)應(ying)用(yong)進(jin)行論述。
1、在梳理領域的應用
目前，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線設(she)(she)備，在外觀形(xing)態和內(nei)在質(zhi)量(liang)上，都(dou)已有(you)了長足的(de)(de)發(fa)展，具(ju)備了精細抓(zhua)棉能(neng)力，設(she)(she)計(ji)更加(jia)人性化，有(you)著(zhu)友(you)好的(de)(de)人機界(jie)面(mian)，操作維護也更加(jia)簡便。聲、光、電、氣、變頻傳(chuan)動(dong)技(ji)術(shu)(shu)、先進的(de)(de)伺(si)服系統等新(xin)(xin)技(ji)術(shu)(shu)以及新(xin)(xin)工藝、新(xin)(xin)的(de)(de)梳(shu)棉理論被大量(liang)采(cai)用，體現在清(qing)梳(shu)聯生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線的(de)(de)設(she)(she)計(ji)制造中(zhong)，促使清(qing)梳(shu)聯生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線向高產(chan)(chan)、高速、節能(neng)、優質(zhi)的(de)(de)方向發(fa)展，提高了生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)穩定性、可靠性，保(bao)證(zheng)(zheng)了整個生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)流程能(neng)夠同(tong)步、連(lian)續、平穩地運(yun)行，把棉條長短(duan)片(pian)段的(de)(de)不勻(yun)率(lv)、棉結含量(liang)、生(sheng)(sheng)(sheng)條含雜(za)率(lv)都(dou)穩定控制在一定的(de)(de)范圍內(nei)，保(bao)證(zheng)(zheng)了后(hou)部生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工序(xu)的(de)(de)原料質(zhi)量(liang)。
2、在并條機上的應用
隨著紡紗生產要求的(de)(de)不斷提高，在并條(tiao)機上(shang)應(ying)用自(zi)調勻整(zheng)技術己顯得十分重要，這能自(zi)動有效地(di)檢測(ce)喂入紗條(tiao)長短片段條(tiao)干的(de)(de)不勻，可實時調節(jie)牽伸倍數，從而有效地(di)控制輸(shu)出紗條(tiao)的(de)(de)質量，但這種控制系統尚有較(jiao)大的(de)(de)提升空間。
FA387型(xing)并條(tiao)(tiao)機(ji)通過伺(si)服電機(ji)及(ji)數字化閉環控制(zhi)技術(shu)，實現了主牽伸無(wu)級調節和動態監控，最小牽伸倍數可(ke)(ke)(ke)在±0.01倍范圍內調節，重量控制(zhi)精(jing)度(du)可(ke)(ke)(ke)達(da)0.05g/（5m），紗(sha)條(tiao)(tiao)質量穩定(ding)，運(yun)轉(zhuan)可(ke)(ke)(ke)靠(kao)。其先進的(de)的(de)電子(zi)控制(zhi)和自動化技術(shu)有(you)效地(di)降(jiang)低了并條(tiao)(tiao)機(ji)的(de)功耗(hao)和運(yun)轉(zhuan)噪聲，操作維護(hu)方便，每(mei)萬(wan)錠(ding)運(yun)轉(zhuan)班修機(ji)工可(ke)(ke)(ke)減少4～8人，每(mei)年可(ke)(ke)(ke)節約(yue)資金約(yue)20萬(wan)元。
FA398A型并(bing)條(tiao)機(ji)采用(yong)了(le)計算(suan)機(ji)控制、伺服驅動、變頻調速(su)(su)以及傳感器檢測等(deng)先進電(dian)子(zi)技術，實現(xian)了(le)開環(huan)控制短片段的全過程自調勻(yun)整(zheng)和(he)對紗條(tiao)的實時控制，對于不同(tong)品種(zhong)在(zai)不同(tong)速(su)(su)度等(deng)條(tiao)件下試驗時，均能達到穩定控制、勻(yun)整(zheng)效果好，出條(tiao)質量明顯改善(shan)的效果。
3、粗紗機上的應用
在多電動(dong)(dong)(dong)機(ji)傳動(dong)(dong)(dong)系統(tong)的粗紗機(ji)中，牽伸羅(luo)拉、錠(ding)翼、筒管和龍筋分(fen)別由獨立的伺服(fu)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)傳動(dong)(dong)(dong)，多電機(ji)的同步(bu)協調由一個高精度控制(zhi)系統(tong)完成。采(cai)用了伺服(fu)控制(zhi)系統(tong)進行數(shu)字化控制(zhi)，能有效地(di)解決起(qi)動(dong)(dong)(dong)、點動(dong)(dong)(dong)、停(ting)車(che)過程(cheng)中多電動(dong)(dong)(dong)機(ji)同步(bu)控制(zhi)問題，消除粗紗機(ji)在開關車(che)過程(cheng)中紗線易產生的細節(jie)疵點，同時取消龍筋平衡重錘和差微(wei)齒輪，簡化保養維修工作，并有利于節(jie)約能源、降(jiang)低噪聲及振動(dong)(dong)(dong)。
《新型(xing)翼(yi)導(dao)(dao)粗(cu)紗(sha)(sha)(sha)機(ji)項(xiang)目探討與(yu)可(ke)行性分(fen)析(xi)》研究了基于(yu)伺服控制系(xi)統的(de)(de)高(gao)速(su)粗(cu)紗(sha)(sha)(sha)機(ji)新型(xing)翼(yi)導(dao)(dao)卷繞，管導(dao)(dao)卷繞方式已經發展成(cheng)(cheng)熟，但由于(yu)其自身的(de)(de)局(ju)限性，導(dao)(dao)致難以進(jin)一步提(ti)高(gao)紡紗(sha)(sha)(sha)速(su)度(du)和成(cheng)(cheng)紗(sha)(sha)(sha)質量。而在現在的(de)(de)科技(ji)條件(jian)下，翼(yi)導(dao)(dao)的(de)(de)缺(que)點能被(bei)克(ke)服，其優點可(ke)以顯現，從而為粗(cu)紗(sha)(sha)(sha)機(ji)的(de)(de)發展提(ti)供新的(de)(de)思路(lu)。
4、細紗機上的應用
伺服系統由控制器(qi)、驅動(dong)(dong)器(qi)、執行電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)和傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)構(gou)成，主(zhu)要運(yun)用在細紗(sha)機(ji)(ji)的(de)(de)集體落紗(sha)系統，傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)細紗(sha)機(ji)(ji)的(de)(de)錠子(zi)、羅拉(la)及鋼領板的(de)(de)升降(jiang)都(dou)靠主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)，主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)多使用雙速電(dian)(dian)機(ji)(ji)，慢速僅用于啟動(dong)(dong)，高(gao)速為正常工作，在紡紗(sha)過程中斷(duan)頭率高(gao)。
隨著微電子及計(ji)算機(ji)技(ji)術的發(fa)展，可編(bian)程序(xu)控(kong)制(zhi)器及交流伺服(fu)控(kong)制(zhi)器和網絡等技(ji)術在細(xi)紗機(ji)控(kong)制(zhi)上的應用，簡化了(le)機(ji)構(gou)，提高(gao)了(le)精度(du)，利(li)于(yu)穩定紡紗張力、減少斷頭和毛羽，大(da)大(da)提高(gao)了(le)紡織細(xi)紗機(ji)的生產效率(lv)。
這個(ge)系(xi)統主要包括觸摸屏、PLC、變頻(pin)器(qi)以及伺服系(xi)統，數(shu)(shu)字牽(qian)伸傳動相(xiang)對傳統傳動方式有質的(de)飛躍，它(ta)抗(kang)干擾能力強，實現了(le)羅(luo)拉轉(zhuan)速(su)的(de)精確控制，有利于牽(qian)伸倍數(shu)(shu)和(he)成紗品質的(de)提高。
伺服系統是(shi)實現紡(fang)織機械(xie)(xie)自(zi)動(dong)(dong)化、數(shu)字化控(kong)制系統(tong)的重要組成部分(fen)，當(dang)前我國無(wu)論是(shi)在技術(shu)上還是(shi)在產業化應用(yong)上都與(yu)國外先進(jin)水平(ping)有著不小的差距，這對于我們來說謀(mou)求先進(jin)的伺(si)服(fu)控(kong)制技術(shu)意義重大，因此創新產學研結合(he)(he)模式，大力推(tui)動(dong)(dong)企業、高校(xiao)和(he)(he)科研院所(suo)建(jian)立緊密的合(he)(he)作關系，促進(jin)伺(si)服(fu)控(kong)制系統(tong)更好地應用(yong)于紡(fang)織機械(xie)(xie)，提(ti)高紡(fang)織機械(xie)(xie)的性能顯得十(shi)分(fen)必要和(he)(he)緊迫。
