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1、伺服系統(tǒng)介紹目錄伺服系統(tǒng)概述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理以及分類伺服電機伺服驅(qū)動編碼器以及制動方式介紹伺服與步進區(qū)別伺服選型一、伺服系統(tǒng)概述伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)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(wù)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。本文主要介紹機電伺服系統(tǒng)。4詳細解釋：伺服系統(tǒng)（servomechanism）是使物體的位置、
2、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)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。二、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理以及分類1、結(jié)構(gòu)原理最基本的伺服系統(tǒng)包括
3、伺服執(zhí)行元件（電機、液壓缸等）、反饋元件和伺服驅(qū)動器，但是要讓這個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)起來還需要一個上位機構(gòu)，PLC,專門的運動控制卡，工控機+PCI卡，以便于給伺服驅(qū)動器發(fā)送指令。伺服系統(tǒng)主要由三部分組成:控制器,功率驅(qū)動裝置,反饋裝置和電動機.控制器按照的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差,調(diào)節(jié)控制量;功率驅(qū)動裝置作為系統(tǒng)的主回路,一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動機之上,調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)矩的大小,另一方面按電動機的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為電動機所需的交流電或直流電;電動機則按供電大小拖動機械運轉(zhuǎn).（如圖一所示）6位
4、置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令實際位置反饋實際速度反饋圖一伺服控制經(jīng)典電路圖72、系統(tǒng)分類8伺服系統(tǒng)的分類方法很多,常見的分類方法有以下三種.（1）按元件特性和信號作用特點分類.分為模擬量控制和數(shù)字量控制.(2)按驅(qū)動元件的類型分類伺服控制系統(tǒng)按所用控制元件的類型可分為機電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)(液壓控制系統(tǒng))和氣動伺服系統(tǒng)。(3)按控制原理分類.伺服系統(tǒng)可分為(開環(huán)控制伺服系統(tǒng)、)閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)。常見的四種伺服控制系統(tǒng)如下:9(
5、1)液壓伺服控制系統(tǒng)液壓伺服控制系統(tǒng)是以電機提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設(shè)備不同的動作需要。液壓伺服控制系統(tǒng)按照偏差信號獲得和傳遞方式的不同分為機-液、電-液、氣-液等,其中應(yīng)用較多的是機-液和電-液控制系統(tǒng)。按照被控物理量的不同,液壓伺服控制系統(tǒng)可以分為位置控制、速度控制、力控制、加速度控制、壓力控制和其他物理量控制等。液壓控制系統(tǒng)還可以分為節(jié)流控制(閥控)式和容積控制(泵控)式。在機械設(shè)備中,主要有機-液伺服系
6、統(tǒng)和電-液伺服系統(tǒng)。10(2)交流伺服控制系統(tǒng)交流伺服控制系統(tǒng)包括基于異步電動機的交流伺服系統(tǒng)和基于同步電動機的交流伺服系統(tǒng)。除了具有穩(wěn)定性好、快速性好、精度高的特點外，具有一系列優(yōu)點。它的性能指標可以從調(diào)速范圍、定位精度、穩(wěn)速精度、動態(tài)響應(yīng)和運行穩(wěn)定性等方面來衡量。(3)直流伺服控制系統(tǒng)交流伺服控制系統(tǒng)的工作原理是建立在電磁力定律基礎(chǔ)上。與電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)的是互相獨立的兩個變量主磁通與電樞電流，它們分別控制勵磁電流與電樞電流，可方便地進行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。另一方面從控制角度看，直流伺服的控制是一個單輸入單輸出的單變量控制系統(tǒng)，經(jīng)典
7、控制理論完全適用于這種系統(tǒng)，因此，它憑借控制簡單，調(diào)速性能優(yōu)異，在數(shù)控機床的進給驅(qū)動中曾占據(jù)著主導(dǎo)地位。11(4)電液伺服控制系統(tǒng)它是一種由電信號處理裝置和液壓動力機構(gòu)組成的反饋控制系統(tǒng)。最常見的有電液位置伺服系統(tǒng)、電液速度控制系統(tǒng)和電液力(或力矩)控制系統(tǒng)。以上是我們常用到的四種伺服系統(tǒng)，他們的工作原理和性能以及可以應(yīng)用的范圍都有所區(qū)別，各有自己的特點和優(yōu)缺點。因此在選擇或者購買的時候，就需要根據(jù)系統(tǒng)的需要以及需要控制的參數(shù)和實現(xiàn)的性能，通過計算后在選擇合適的產(chǎn)品。12三、伺服電機1、伺服電機簡介：伺服電機(servomot
8、or)是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動
