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力士樂伺服系列的原理是什么,基本要求,主要特點有哪些

時間:2021/12/31閱讀:933
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力士樂伺服系列的原理是什么,基本要求,主要特點有哪些

伺服系統(tǒng)是什么

  伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動系統(tǒng),是用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理,使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下,伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),其作用是使輸出的機械位移(或轉(zhuǎn)角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角),其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于,如火炮的控制,船艦、飛機的自動駕駛,發(fā)射等,后來逐漸推廣到國民經(jīng)濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。

伺服系統(tǒng)主要作用

  1、以小功率指令信號去控制大功率負載;

      2、在沒有機械連接的情況下,由輸入軸控制位于遠處的輸出軸,實現(xiàn)遠距同步傳動;

  3、使輸出機械位移精確地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等。

伺服系統(tǒng)的分類

  從系統(tǒng)組成元件的性質(zhì)來看,有電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和電氣-液壓伺服系統(tǒng)及電氣-電氣伺服系統(tǒng)等;

  從系統(tǒng)輸出量的物理性質(zhì)來看,有速度或加速度伺服系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)等;

  從系統(tǒng)中所包含的元件特性和信號作用特點來看,有模擬式伺服系統(tǒng)和數(shù)字式伺服系統(tǒng);

  從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點來看,有單回伺服系統(tǒng)、多回伺服系統(tǒng)和開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

  伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動元件劃分,有步進式伺服系統(tǒng)、直流電動機(簡稱直流電機)伺服系統(tǒng)、交流電動機(簡稱交流電機)伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)的基本要求

  (1)穩(wěn)定性好:穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后到達新的或者回復到原有平衡狀態(tài)。

 ?。?)精度高:伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。作為精密加工的數(shù)控機床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在0.01~0.00lmm之間。

 ?。?)快速響應性好:快速響應性是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的標志之一,即要求跟蹤指令信號的響應要快,一方面要求過渡過程時間短,一般在200ms以內(nèi),甚至小于幾十毫秒;另一方面,為滿足超調(diào)要求,要求過渡過程的前沿陡,即上升率要大。

伺服系統(tǒng)主要特點

  1、精確的檢測裝置:以組成速度和位置閉環(huán)控制;

       2、有多種反饋比較原理與方法:根據(jù)檢測裝置實現(xiàn)信息反饋的原理不同,伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種;

  3、高性能的伺服電動機(簡稱伺服電機):用于高效和復雜型面加工的數(shù)控機床,伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動和制動過程中。要求電機的輸出力矩與轉(zhuǎn)動慣量的比值大,以產(chǎn)生足夠大的加速或制動力矩。要求伺服電機在低速時有足夠大的輸出力矩且運轉(zhuǎn)平穩(wěn),以便在與機械運動部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié);

  4、寬調(diào)速范圍的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng),即速度伺服系統(tǒng):從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看,數(shù)控機床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調(diào)節(jié)為外環(huán)、速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動控制系統(tǒng),其內(nèi)部的實際工作過程是把位置控制輸入轉(zhuǎn)換成相應的速度給定信號后,再通過調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動伺服電機,實現(xiàn)實際位移。數(shù)控機床的主運動要求調(diào)速性能也比較高,因此要求伺服系統(tǒng)為高性能的寬調(diào)速系統(tǒng)。


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