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液压/交流/直流/电液,四种伺服控制系统差异及相同之处

2019年02月01日 14:02:00来源: 工业之家 作者: 工业之家 关键词:运动控制
  在许多情况下,伺服系统专指被操控量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反应操控系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地盯梢输入的位移(或转角)。
 
  伺服操控系统是一种能对试验设备的机械运动按预订要求进行自动操控的操作系统。在许多情况下,伺服系统专指被操控量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反应操控系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地盯梢输入的位移(或转角)。伺服系统的结构组成和其他形式的反应操控系统没有原则上的差异。
 
  首要目标:
 
  衡量伺服操控系统功能的首要目标系统精度、稳定性、呼应特性、作业频率四大方面,特别在频带宽度和精度方面。
 
  ​
 
  频带宽度简称带宽,由系统频率呼应特性来规则,反映伺服系统的盯梢的快速性。带宽越大,快速性越好。伺服系统的带宽首要受操控目标和履行机构的惯性的约束。惯性越大,带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫,大型设备伺服系统的带宽则在1——2赫以下。
 
  伺服系统的精度首要决定于所用的丈量元件的精度。因此,在伺服系统中必须选用高精度的丈量元件,如精细电位器、自整角机和旋转变压器等。此外,也可采取附加办法来进步系统的精度,例如将丈量元件(如自整角机)的丈量轴经过减速器与转轴相连,使转轴的转角得到扩大,来进步相对丈量精度。选用这种计划的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。经过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道,直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。
 
  结构组成:
 
  机电一体化的伺服操控系统的结构,类型繁复,但从自动操控理论的视点来分析,伺服操控系统一般包括操控器,被控目标,履行环节,检测环节,比较环节等五部分。
 
  比较环节是将输入的指令信号与系统的反应信号进行比较,以获得输出与输入间的差错信号的环节,一般由专门的电路或核算机来完成。
 
  操控器:
 
  操控器一般是核算机或PID操控电路,其首要使命是对比较元件输出的差错信号进行变换处理,以操控履行元件按要求动作。
 
  履行环节:
 
  履行环节的作用是按操控信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控目标作业.机电一体化系统中的履行元件一般指各种电机或液压,气动伺服机构等。
 
  伺服系统的分类办法许多,常见的分类办法有以下三种:
 
  (1)按被控量参数特性分类
 
  (2)按驱动元件的类型分类
 
  伺服操控系统按所用操控元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压操控系统) 和气动伺服系统。
 
  (3)按操控原理分类
 
  伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环操控伺服系统和半闭环操控伺服系统。
 
  常见的四种伺服操控系统如下:
 
  (1) 液压伺服操控系统
 
  液压伺服操控系统是以电机供给动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推进液压油。经过操控各种阀门改动液压油的流向,从而推进液压缸做出不同行程、不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需求。液压伺服操控系统依照差错信号获得和传递方法的不同分为机-液、电-液、气-液等,其间使用较多的是机-液和电-液操控系统。
 
  依照被控物理量的不同,液压伺服操控系统可以分为方位操控、速度操控、力操控、加速度操控、压力操控和其他物理量操控等。液压操控系统还可以分为节省操控(阀控)式和容积操控(泵控)式。在机械设备中,首要有机-液伺服系统和电-液伺服系统。
 
  (2) 沟通伺服操控系统
 
  沟通伺服操控系统包括基于异步电动机的沟通伺服系统和基于同步电动机的沟通伺服系统。除了具有稳定性好、快速性好、精度高的特色外,具有一系列优点。它的功能目标可以从调速规模、定位精度、稳速精度、动态呼应和运转稳定性等方面来衡量。
 
  (3) 直流伺服操控系统
 
  沟通伺服操控系统的作业原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流,它们别离操控励磁电流与电枢电流,可方便地进行转矩与转速操控。另一方面从操控视点看,直流伺服的操控是一个单输入单输出的单变量操控系统,经典操控理论完全适用于这种系统,因此,它凭仗操控简略,调速功能优异,在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。
 
  (4) 电液伺服操控系统
 
  它是一种由电信号处理设备和液压动力机构组成的反应操控系统。最常见的有电液方位伺服系统、电液速度操控系统和电液力(或力矩)操控系统。
 
  以上是咱们常用到的四种伺服系统,他们的作业原理和功能以及可以使用的规模都有所差异,各有自己的特色和优缺点。因此在挑选或者购买的时候,就需求根据系统的需求以及需求操控的参数和完成的功能,经过核算后在挑选适宜的产品。
 
  技术要求:
 
  1.系统精度
 
  伺服系统精度指的是输出量复现输入信号要求的准确程度,以差错的形式表现,可归纳为动态差错,稳态差错和静态差错三个方面组成。
 
  2.稳定性
 
  伺服系统的稳定性是指当作用在系统上的干扰消失以后,系统可以恢复到本来稳定状况的能力;或者当给系统一个新的输入指令后,系统到达新的稳定运转状况的能力。
 
  3.呼应特性
 
  呼应特性指的是输出量跟随输入指令改变的反应速度,决定了系统的作业效率.呼应速度与许多要素有关,如核算机的运转速度,运动系统的阻尼和质量等。
 
  4.作业频率
 
  作业频率一般是指系统答应输入信号的频率规模.当作业频率信号输入时,系统可以按技术要求正常作业;而其它频率信号输入时,系统不能正常作业。
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