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伺服系統(tǒng)(自動(dòng)控制系統(tǒng))介紹(二)
伺服系統(tǒng) 分類,伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動(dòng)元件劃分,有步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱直流電機(jī))伺服系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱交流電機(jī))伺服系統(tǒng):按控制方式劃分,有開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)等。實(shí)際上數(shù)控系統(tǒng)也分成閉環(huán)、開環(huán)環(huán)和半閉環(huán)三種類型,就是與伺服系統(tǒng)這三種方式相關(guān)。
1 、閉環(huán)系統(tǒng)
閉環(huán)系統(tǒng)主要由執(zhí)行元件、檢測(cè)單元、比較環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)電路和被控對(duì)象五部分組成。在閉環(huán)系統(tǒng)中,檢測(cè)元件將被控對(duì)象移動(dòng)部件的實(shí)際位置檢測(cè)出來并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給比較環(huán)節(jié)。常見的檢測(cè)元件有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵和編碼器等。通常把安裝在電機(jī)軸端的檢測(cè)元件組成的伺服系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng);把安裝在被控對(duì)象上的檢測(cè)元件組成的伺服系統(tǒng)稱為閉環(huán)系統(tǒng)。由于電機(jī)軸端和被控對(duì)象之間傳動(dòng)誤差的存在,半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度要比閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低一些。
比較環(huán)節(jié)的作用是將指令信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較,兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路,控制執(zhí)行元件帶動(dòng)工作臺(tái)繼續(xù)移動(dòng),直到跟隨誤差為零。根據(jù)進(jìn)入比較環(huán)節(jié)信號(hào)的形式以及反饋檢測(cè)方式,閉環(huán)(半閉環(huán))系統(tǒng)可分為脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng)三種。
由于比較環(huán)節(jié)輸出的信號(hào)比較微弱,不足以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件,故需對(duì)其進(jìn)行放大,驅(qū)動(dòng)電路正是為此而設(shè)置的。
執(zhí)行元件的作用是根據(jù)控制信號(hào),即來自比較環(huán)節(jié)的跟隨誤差信號(hào),將表示位移量的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械位移。常用的執(zhí)行元件有直流寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)等。
2 、開環(huán)系統(tǒng)
開環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成主要由驅(qū)動(dòng)電路,執(zhí)行元件和被控對(duì)象三大部分組成。常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī),通常稱以步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)為步進(jìn)式伺服系統(tǒng),在這種系統(tǒng)中,如果是大功率驅(qū)動(dòng)時(shí),用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是將指令脈沖轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件所需的信號(hào)。
3、直流伺服驅(qū)動(dòng)與交流伺服驅(qū)動(dòng)
70年代和80年代初,數(shù)控機(jī)床多采用直流伺服驅(qū)動(dòng)。直流大慣量伺服電機(jī)具有良好的寬調(diào)速性能,輸出轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng),而且,由于電機(jī)慣性與機(jī)床傳動(dòng)部件的慣量相當(dāng),構(gòu)成閉環(huán)后易于調(diào)整。而直流中小慣量伺服電機(jī)及其大功率晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)裝置,比較適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng),以及快速定位、切削的要求。但直流電機(jī)一個(gè)最大的特點(diǎn)是具有電刷和機(jī)械換向器,這限制了它向大容量、高電壓、高速度方向的發(fā)展,使其應(yīng)用受到限制。(文章來源:北京德爾西曼m.dloungerestaurant.com)