2011伺服控制1章

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伺服控制系统(设计)

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。

在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地尾随输入量的变化,因此又称之为随动系统或者自动跟踪系统。

机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。

近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及机电创造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步机电、感应电机为伺服机电的新一代交流伺服系统。

目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路创造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性创造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。

1.1 伺服系统的基本概念1.1.1 伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行住手。

伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵便方便的控制。

1.1.2 伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。

它由检测部份、误差放大部份、部份及被控对象组成。

1.1.3 伺服系统性能的基本要求1 )精度高。

伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。

2 )稳定性好。

稳定是指系统在给定输入或者外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。

3 )快速响应。

响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。

4)调速范围宽。

调速范围是指生产机械要求机电能提供的最高转速和最低转速之比。

5 )低速大转矩。

在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。

伺服运动控制系统PPT教案

伺服运动控制系统PPT教案
2、伺服单元的选型 ①型号说明
根据要使用的伺服系统决定SGDM- 以后的4 位字母数字( 容量及电源电压),则可以选定伺服 单元。
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
2、伺服单元的选型 ①型号说明 ②伺服单元与适用的伺服电机 伺服单元的选型取决于适用的伺服电机。请使用下表选定伺服单
伺服驱动器的选型方法 伺服驱动器的额定值与特性 外围装置的规格与外形图
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
2、伺服单元的选型 ①型号说明 ②伺服单元与适用的伺服电机
3、外围装置的选型
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第三章 伺服驱动器的选择
数控机床的伺服控制系统
第一章 伺服控制系统的基本结构与分类 第二章 伺服系统的执行组件 第三章 伺服驱动器的选择 第四章 步进电动机常见故障分析与维修
第四章 步进电动机常见故障分析与维修
步进电动机与一般电动机最显著的不同,在于一定要配备专用的驱动 电源才能正常工作。因此步进电动机拖动系统的维修就不仅是电动机的 维修,也包括对控制线路和驱动线路的维修。步进电动机的故障与一般 电动机的故障有共性的地方,但也有其特性的地方。步进电动机特性故 障共表现在以下六个方面:
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服电机的选型请 按下述流程图进行。

伺服运动控制系统2()教学教材

伺服运动控制系统2()教学教材

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第三旋转章编码伺器的服分辨驱率为动:2器16 的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明
②伺服电机选型流程图
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第三章 伺服驱动器的选择
第一章 伺服控制系统的基本结构与分类 第二章 伺服系统的执行组件 第三章 伺服驱动器的选择 第四章 步进电动机常见故障分析与维修
第三章 伺服驱动器的选择
伺服驱动器有两种解释: 1、具有伺服电机与伺服调速器(单 元或功率放大器)这两个器件; 2、仅指伺服调速器(单元或功率放 大器)。 安川公司默认第1种。
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服电机的选型请 按下述流程图进行。
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第三章 伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
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第三章 伺服驱动器的选择

交流伺服电机及其控制1模板

交流伺服电机及其控制1模板
.2 伺服系统的进展过程 1.3 沟通伺服系统的构成 1.4 沟通伺服系统的分类 1.5 沟通伺服系统的常用性能指标 1.6 伺服系统的进展趋势
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1.1 伺服系统的根本概念
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4
伺服系统的定义 伺服系统的组成 伺服系统性能的根本要求 伺服系统的种类
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2.3.1 转子磁场定向M-T坐标系中的根本方程 式(2-27)为感应电机两一样步旋转坐标系数 学模型的电压方程式,式右边的4行×4列系 数矩阵每一项都是占满了的,也就是说,系 统仍是强耦合的。
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2.3.2 转差频率掌握
图2-7
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2.3.2 转差频率掌握
图2-8 24828B
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1.5 沟通伺服系统的常用性能指标
(1) 调速范围D (2) 转矩脉动系数KTr (3)稳速精度 (4)超调量 (5)转矩变化的时间响应 (6)转速响应时间 (7)静态刚度K (8)定位精度和稳态跟踪误差
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1.6 伺服系统的进展趋势
(1)沟通化 (2)全数字化 (3)高性能化 (4)多功能化 (5)低本钱化 (6)小型化和集成化 (7)模块化和网络化
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1.3 沟通伺服系统的构成
图1-1 沟通伺服系统 24828B
1.3.1 沟通伺服电机
1.同步型沟通伺服电机(无刷直流伺服电机) 2.感应型沟通伺服电机 3.两种沟通伺服电机的比较
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1.同步型沟通伺服电机(无刷直流伺服电机)
沟通伺服电机中最为普及的是同步型沟通伺服电机, 其励磁磁场由转子上的永磁体产生,通过掌握三相 电枢电流,使其合成电流矢量与励磁磁场正交而产 生转矩。由于只需掌握电枢电流就可以掌握转矩, 因此比感应型沟通伺服电机掌握简洁。而且利用永 磁体产生励磁磁场,特殊是数千瓦的小容量同步型 沟通伺服电机比感应型效率更高。

1-第1章 伺服控制系统的执行机构与驱动单元

1-第1章 伺服控制系统的执行机构与驱动单元

k:通电系数
k=
2 双拍制

360 每输入一个脉冲,电机转过 S Zr N
60 f 60 f 360 s n f Zr N 360Z r N 6
(3) 转速
即转过整个圆周的1/(ZrN), 也就是1/(ZrN)转。 因此,每分钟转过的圆周数,即转速为:
(r / min)

当k=1时,m最小为3;m越大,起动转矩越大;k越大, 起动转矩越大。 此外,矩角特性的波形对电动机带负载的能力也有 较大影响。当矩角特性为平顶波时,Tst值接近于Tmax 值,电机带负载能力较大。因此,步进电动机理想的 矩角特性应是矩形波。





转子振荡过程: 以上分析时认为,切换 控制绕组时,转子单调地 趋向新的平衡位臵,但实 际上要经过一个衰减的振 荡过程。 为减小振荡幅度和时间, 可增加阻尼: •机械阻尼:增加电机转 子的干摩擦阻力或增加粘 性阻力。 缺点:增大了惯性,快速 性能变坏,体积增大。 •电气阻尼:多相激磁阻 尼、延迟断开阻尼。优点: 方法简单,效果好。
A
B' 4
1
C'
2
C
3 A'
B

A、B相同时通电,BB‘ 磁场对 2、4 齿有磁拉力, 该拉力使转子顺时针方向转动,AA’ 磁场继续对1、
3齿有拉力,所以转子转到两磁拉力平衡的位臵上。 相对AA' 通电,转子转了15°。
A
B'
C'
B
A'
C

B相通电,转子2、4齿和B相对齐,又转了15。依次
类推,每个循环周期,有六种通电状态,且为单相 和双相交替通电,所以称为三相单双六拍,步距角 为15。

伺服控制器原理及应用课件

伺服控制器原理及应用课件
控制器无法启动
可能是由于电源故障、控制信号丢失或内部 组件故障等原因。
控制器运行不稳定
可能是由于机械系统振动、控制参数设置不 当或电气噪声干扰等原因。
控制器定位精度不高
可能是由于编码器故障、传动系统误差或参 数调整不当等原因。
控制器响应速度慢
可能是由于控制算法过于复杂、系统参数设 置不当或负载惯量过大等原因。
智能化
伺服控制器正不断集成智能化功能,如自适应控制、预测控制等, 以提升系统的自适应性和稳定性。
集成化
伺服控制器正趋向于与其他工业自动化设备集成,形成更高效、一 体化的控制系统。
伺服控制器应用领域展望
智能制造
伺服控制器将在智能制造领域发挥重要作用,提升制造过程的自 动化和智能化水平。
新能源
伺服控制器在新能源领域,如风能、太阳能等领域的应用将进一 步拓展。
总结词
伺服控制器可以根据不同的分类标准进行分类,如按 照电机类型、输入信号类型、控制方式等。不同类型 的伺服控制器具有不同的特点和应用场景。
详细描述
伺服控制器可以根据电机类型分为直流伺服控制器和 交流伺服控制器,也可以根据输入信号类型分为模拟 伺服控制器和数字伺服控制器。此外,按照控制方式 的不同,伺服控制器可以分为开环控制和闭环控制两 种类型。不同类型的伺服控制器具有不同的特点和应 用场景,如直流伺服控制器适用于需要快速响应的场 合,而交流伺服控制器适用于需要高精度控制的场合。
02
03
对控制器内部散热风扇 进行清洁,确保散热良好。
检查电缆连接是否牢固, 避免因振动导致松动或 断线。
04
对控制器进行周期性维 护保养,包括润滑传动 部件、清洁电气元件等。
伺服控制器的发展趋势与 展望

伺服系统V2011

伺服系统V2011

uU
R1
56 0
3.6 V
0.3 V
-6V
+5V
+E0
R 2
47 0
步 进电
动 机绕
R 4

20
V1
R3 68 0
R0
V2
b3
V
R Ub3
3
5
39 0
VD C1
C2 R7 10
单电源驱动电路
(2)双电源驱动电路
双电源驱动电路又称高、低压驱动电路,采用高压和低压 两个电源供电。(在导通前沿用高电压来提高电流的前沿上 升率,前沿后用低电压来维持绕组的电流)
4. 工作频率通常是指系统允许输入信号的频率范围。当工作 频率信号输入时,系统能够按技术要求正常工作;而其 它频率信号输入时,系统不能正常工作。
3.1.3伺服系统的基本组成形式 模拟式、混合式、数字式
3.1.3伺服系统的基本组成形式
模拟式、混合式、数字式
3.2 步进式伺服驱动系统 步进电机的特点
步进电机控制系统一般采用开环控制方式。下图为开环步 进电动机控制系统框图,系统主要由环形分配器、功率驱 动器、步进电动机等组成。
指 令 脉 冲 环 形
功 率
分 配 器 驱 动 器
步 进 电 动 机
负 载
输 出

开环步进电动机控制系统框图
步进电动机在一个脉冲的作用下, 转过一个相应的步距 角, 因此只要控制一定的脉冲数, 即可精确控制步进电 动机转过的相应的角度。 使电动机绕组的通断电顺序按 输入脉冲的控制而循环变化的过程称为环形脉冲分配。
(3)气压式执行元件与液压式执行元件的原理相同, 只是介质由液体改为气体。
3.1.2伺服系统的分类

伺服控制方法

伺服控制方法

伺服控制方法嘿,朋友们!今天咱来聊聊伺服控制方法。

这玩意儿啊,就像是一个超级厉害的小管家,能把各种事情都安排得妥妥当当。

你看啊,伺服控制就好比是一场精彩的舞蹈表演。

舞者要根据音乐的节奏和旋律,精准地跳出每一个动作,不能快一拍也不能慢一拍。

而在这个过程中,那个指挥家就像是伺服控制系统,它要时刻关注着舞者的状态,及时调整节奏和力度,让整个表演达到完美的效果。

咱平时生活里也有很多类似伺服控制的情况呢。

比如说骑自行车,你得控制好把手的方向和脚踩的力度,才能稳稳地前进,这其实也是一种简单的伺服控制呀!要是你乱了方寸,那可就容易摔跟头咯!再来说说工业生产吧,那里面的伺服控制可就更重要啦!机器设备就像是一群勤劳的小蜜蜂,而伺服控制就是让它们有秩序地工作的秘密武器。

它能让机器精确地完成各种任务,生产出高质量的产品。

要是没有伺服控制,那这些机器可能就会乱了套,一会儿快一会儿慢,那还怎么保证产品的质量呢?那伺服控制到底是怎么做到这么厉害的呢?这就得从它的原理说起啦。

它就像是一个聪明的大脑,时刻接收着各种信息,然后迅速做出判断和反应。

比如说,它能感知到机器的转速、位置等信息,然后根据设定的目标,调整电机的转速和扭矩,让机器按照我们想要的方式工作。

而且啊,伺服控制还有很多不同的类型呢,就像不同口味的糖果一样。

有直流伺服控制、交流伺服控制等等。

每种类型都有自己的特点和适用场合,就看你怎么去选择啦。

在实际应用中,我们可得好好对待这个小管家哦。

要给它提供合适的环境和条件,让它能发挥出最大的作用。

要是对它不好,它可能就会闹脾气,不好好工作啦!你想想,如果伺服控制出了问题,那后果可不堪设想啊!就好比是一场精彩的演出,指挥家突然失灵了,那舞者们还不得乱成一团呀!所以啊,我们平时一定要注意保养和维护,让它一直保持良好的状态。

总之呢,伺服控制方法可真是个神奇又重要的东西。

它就像一个默默奉献的幕后英雄,为我们的生活和工作带来了很多便利和保障。

伺服运动控制 考试小抄

伺服运动控制 考试小抄

第一章伺服系统主要研究内容是机械运动过程中涉及的力学、机械学、动力驱动、伺服参数检测和控制等方面的理论和技术问题。

它的技术范围包括机械制造技术、自动化控制技术、伺服驱动技术、信息处理及传递技术、监控检测技术以及软件技术等。

主轴驱动伺服系统(主要用于带动刀架)进给驱动伺服系统(主要用于控制工作台)1、伺服系统的概念:在自动控制系统中,把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统,亦称伺服系统数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。

2、伺服系统的作用:接受来自控制装置的指令信号,驱动移动部件跟随指令运动,并保证动作的快速和准确。

这就要求高质量的速度和位置伺服数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统3、对伺服系统的基本要求:1)稳定性好2)快速相应并无超3)调准(精)度高4)低速时大转矩,调速范围宽4、伺服系统的分类A、按调节理论分类1)开环伺服系统2)闭环伺服系统3)半闭环伺服系统B、按反馈比较控制方式分类1)脉冲、数字比较伺服系统2相位比较伺服系统3)幅值比较伺服系统4全数字伺服系统第二章一、数控机床对位置检测元件的要求1.具有高可靠性和高抗干扰能力;2.可满足数控机床精度和速度的要求;3.能适应生产现场的工作环境,使用、维护方便;4.价格低,寿命长;5.便于与数控机床安装、连接。

二、速度闭环控制系统中,常用的速度检测元件一般分为二类,即:模拟速度检测元件和数字速度检测元件。

测速发电机是一种微型发电机,它的作用是将转速变为电压信号,测速发电机主要有两种用途:1. 其输出电压与转速成正比,故可用于测速度; 2. 如果以转子旋转角度为参数变量,则可作为机电微分、积分器。

三、异步(交流)测速发电机当转子不转时,励磁后由杯形转子中的感应电流(包括涡流)产生的磁场与输出绕组轴线垂直,输出绕组不感应电动势;当转子转动时,由杯形转子感应电流产生的磁场与输出绕组轴线重合,在输出绕组中感应的电动势大小正比于杯形转子的转速,而频率和励磁电压频率相同。

安川伺服使用手册

安川伺服使用手册

安川伺服使⽤⼿册安川伺服使⽤⼿册珊华电⼦科技(上海)有限公司 2011年3⽉⽬录第⼀章安川伺服简介1.1产品的确认1.2产品的型号第⼆章安川伺服接插件2.1 S-II系列(3kw、15kw)2.2 S-V系列(400w、750w)第三章安川伺服调试3.1 主要的参数3.2 两主轴同步性第四章安川伺服常见报警处理4.1 常见的报警4.2 处理⽅法第五章安川伺服的安装5.1 伺服电机安装事项5.2 伺服驱动器安装事项第⼀章安川伺服简介1.1 产品的确认1.1.1 产品的确认事项产品到货后,请就以下项⽬进⾏确认。

在以上各项的确认中, 如发现有不妥之处, 请及时与所购地的销售店或本公司的销售处联系。

1.1.2 伺服电机的铭牌确认项⽬备注到货产品是否与您订购的产品型号相符?请通过伺服电机、SERVOPACK( 伺服单元) 的铭牌的“型号”栏进⾏确认( 请参照下⼀项以后的说明)。

伺服电机的旋转轴是否运⾏顺利? 能⽤⼿轻轻转动则属正常。

但是“带制动器的电机”则不转动。

是否有损坏的地⽅?请查看整个外表,检查是否有因运输等引起的损伤。

其中⽣产编号中的第三、四位是年份,第五位是⽉份。

例如:DD 996 456789001299年 6⽉(其它英⽂字母代表:X-10⽉份、Y-11⽉份、Z-12⽉份)1.2 产品的型号1.2.1 S-II系列伺服电机:伺服驱动器:1.2.2 S-V系列伺服电机:伺服驱动器:第⼆章安川伺服接插件2.1 S-II系列(3kw、15kw)3KW伺服电机型号:SGMGH-30ACA61电机侧编码器接插件:L形插头 MS3108B20-29S电缆夹 MS3057-12A电机侧动⼒接插件:L形插头 MS3108B22-22S电缆夹 MS3057-12A驱动器型号:SGDM-30ADA驱动器侧(CN2)编码器接插件:55100-0670**驱动器侧(CN1)50芯I/O接插件:连接器 10150-3000PE**壳体 10350-52A0-008**15KW伺服电机型号:SGMGH-1EACA61电机侧编码器接插件:L形插头 MS3108B20-29S电缆夹 MS3057-12A电机侧动⼒接插件:L形插头 MS3108B32-17S电缆夹 MS3057-20A驱动器型号:SGDM-1EADA驱动器侧(CN2)编码器接插件:55100-0670**驱动器侧(CN1)50芯I/O接插件:连接器 10150-3000PE**壳体 10350-52A0-008**2.2 S-V系列(400w、750w)400W 伺服电机型号:SGMJV-04AAA61电机侧编码器接插件:插头54346-0070****插针56161-8081****电机侧动⼒接插件:J27-06FMH-7KL-1M-CF**(套件:包含插头、插针)插头插针驱动器型号:SGDV-2R8A01A驱动器侧(CN2)编码器接插件:55100-0670**驱动器侧(CN1)50芯I/O接插件:连接器 10150-3000PE**壳体 10350-52A0-008**750W 伺服电机型号:SGMJV-08AAA61电机侧编码器接插件:插头54346-0070****插针56161-8081****电机侧动⼒接插件:J37-06FMH-7KL-1M-CF**(套件:包含插头、插针)插头插针驱动器型号:SGDV-5R5A01A驱动器侧(CN2)编码器接插件:55100-0670**驱动器侧(CN1)50芯I/O接插件:连接器 10150-3000PE**壳体 10350-52A0-008**第三章安川伺服调试3.1 主要的参数1)PN000 控制模式选择最主要是第1位(速度、位置控制⽅式的选择)2)PN100 速度环增益在速度控制,增加设定值可以提⾼响应性3)PN101 速度环积分时间参数降低设定值可以提⾼响应性4)PN102 位置环增益在位置控制,增加设定值可以提⾼响应性5)PN103 转动惯量⽐最好能设定为与机械惯量实际越接近越好6)PN110 在线⾃动调谐类开关如果负载基本不变的话,需要把第0位,改成2-不调谐。

控制电机 第一章 直流伺服电机 1 原理与运行特性

控制电机 第一章 直流伺服电机 1 原理与运行特性

直流伺服电动机的调节特性
1.3 运行特性
斜率k1:
k1 1 C e
是由电机本身参数决定的常数,与负载无关。
直流伺服电动机的调节特性
1.3 运行特性
(2)总阻转矩对调节特性的影响
总阻转矩Ts变化时,Ua0∝Ts ,斜率k1保持不变。
因此对应于不同的总阻转矩Ts1 、 Ts2 、Ts3 、… ,可以 得到一组相互平行的调节特性。
n
Ua0 k1 –

始动电压 特性斜率
直流伺服电动机的调节特性
1.3 运行特性
(1) Ua0和k1的物理意义
始动电压Ua0 :电动机处在待动而又未动临界状态时的电压。 Ua Ts Ra 由 n ,当n=0时,便可求得: 2 C e C e C t Ra U a U a0 Ts C t 由于Ua0∝Ts ,即负载转矩越大,Ua0越高。 控制电压从0到Ua0范围内,电机不转动,称为电动机的死区。
1.1 伺服电动机概述
自动控制系统对伺服电动机的基本要求: (1) 宽广的调速范围。伺服电动机的转速随着控制电 压的改变能在宽广的范围内连续调节。 (2) 机械特性和调节特性均为线性。线性的机械特性 和调节特性有利于提高自动控制系统的动态精度。 机械特性:控制电压一定时,转速随转矩的变 化关系; 调节特性:电动机转矩一定时,转速随控制电 压的变化关系。 (3) 无“自转”现象。伺服电动机在控制电压为零时 能立自行停转。 (4) 快速响应。电动机的机电时间常数要小,相应地 伺服电动机要有较大的培转转矩和较小的转动惯量。 这样,电动机的转速便能随着控制电压的改变而迅 速变化。
第1章 直流伺服电动机
1.1 伺服电动机概述 1.2 直流伺服电动机的原理 1.3 直流伺服电动机运行特性 1.4 直流伺服电动机的控制方式 1.5 直流伺服电动机的动态特性与特种电机 1.6 直流伺服电动机的PWM控制 1.7 直流伺服电动机的应用

伺服控制方案

伺服控制方案

伺服控制方案伺服控制是一种通过控制系统对伺服电机进行精确控制的技术。

它广泛应用于工业机械、机器人、自动化设备等领域。

伺服控制方案的设计和实施对于提高设备的运动控制精度和稳定性至关重要。

本文将介绍伺服控制方案的基本原理以及常见的设计方法。

一、伺服控制方案的基本原理伺服控制是通过反馈控制的方式实现的。

控制系统首先需要获取被控对象的准确位置或速度信息,以便对其进行实时调整。

这一信息通常通过编码器或传感器来获取。

控制系统将反馈的位置或速度信号与设定值进行比较,然后根据比较结果来控制伺服电机的输出,以使被控对象达到设定值并保持稳定。

二、伺服控制方案的设计方法1. 确定系统需求:在设计伺服控制方案之前,需要明确系统的运动需求,包括位置精度、速度要求等。

这些需求将直接影响到伺服电机的选型和控制参数的设置。

2. 选型与参数设置:根据系统需求选择合适的伺服电机,并根据实际情况设置伺服控制器的参数,如增益、速度限制等。

参数的设置需要结合实际测试和调整,以保证系统的稳定性和控制精度。

3. 编码器或传感器的选择:选择合适的编码器或传感器来获取被控对象的准确位置或速度信息。

常见的编码器类型包括光电编码器、磁编码器等。

传感器的选择需要考虑到被控对象的特点和工作环境。

4. 控制算法的选择:根据实际情况选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制等。

控制算法的选择应综合考虑系统的动态响应、稳定性以及抗干扰能力。

5. 系统建模与仿真:使用系统建模软件对伺服控制系统进行建模和仿真,以评估控制方案的性能。

通过仿真可以提前检测和调整可能存在的问题,减少实际实施中的风险。

6. 系统实施与调试:在实施伺服控制方案之前,需要根据设计结果进行系统布线和接线,然后进行系统调试和优化。

调试过程中需要根据实际情况进行参数调整,以保证系统的准确性和稳定性。

三、伺服控制方案的应用领域伺服控制方案广泛应用于工业机械、机器人、自动化设备等领域。

具体应用包括:1. 机床控制:伺服控制方案可以用于实现机床的精密定位和运动控制,提高加工精度和生产效率。

伺服控制方案

伺服控制方案

伺服控制方案伺服控制是指在工业自动化中,利用伺服电机及其控制系统来实现对于执行器的精确控制。

这种控制方式具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点,因此被广泛应用于各种工业领域,如机械加工、机器人技术、自动化生产线等。

一、伺服控制原理与基本组成1. 伺服控制原理伺服控制的基本原理是通过反馈信号与设定值进行比较,产生控制信号来跟踪和调节输出。

通常使用位置、速度或扭矩作为反馈信号,通过比较与设定值的差异,控制伺服电机的输出。

2. 伺服控制系统的基本组成伺服控制系统包括伺服电机、传感器、驱动器和控制器等四个基本组成部分。

伺服电机是执行器,负责转化电能为机械能;传感器用于测量执行器的状态,并将其转化为电信号;驱动器接收控制信号,将其转化为电信号,控制伺服电机的运动;控制器是整个系统的大脑,负责处理输入信号并产生输出信号。

二、伺服控制方案的选择和设计1. 选择合适的伺服电机在伺服控制方案设计之前,需要根据实际应用需求选择合适的伺服电机。

不同的应用场景需要不同类型的伺服电机,如步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机等。

选择合适的电机类型是确保伺服控制系统正常工作的基础。

2. 设计传感器和反馈系统传感器的选用与设计对于伺服控制的精度和稳定性至关重要。

常见的传感器包括位置编码器、速度传感器和力矩传感器等。

传感器将执行器的状态数据转化为电信号,通过反馈系统实现对输出的精确控制。

3. 驱动器的选择和匹配驱动器是将控制信号转化为电信号,驱动伺服电机实现运动的关键组成部分。

在选择驱动器时,需要考虑电机的功率、电流和电压等参数,并匹配合适的驱动器。

4. 控制器的设计和调试控制器是伺服控制系统的核心部分,它接收传感器的输入信号,并根据预设的算法产生控制信号。

控制器的设计和调试需要考虑控制算法、采样周期、控制精度等因素。

三、伺服控制系统的应用和发展趋势1. 应用领域广泛伺服控制系统广泛应用于各种工业领域,如自动化生产线、机械加工、机器人技术、电子设备制造等。

伺服运动控制系统PPT课件

伺服运动控制系统PPT课件
伺服驱动器的选型方法 伺服驱动器的额定值与特性(略) 外围装置的规格与外形图(略)
7
第四章 交流伺服驱动器的选择
本章以安川Σ-II 系列SGM□H/SGDM 型伺服驱动器的用户为对 象,对以下内容进行说明 :
伺服驱动器的选型方法 伺服驱动器的额定值与特性 外围装置的规格与外形图
8
第四章 交流伺服驱动器的选择
5
第四章 交流伺服驱动器的选择
设计伺服系统就是根据负载,选择伺服驱动器型号的过程,交流 伺服系统目前在我国使用的比较普遍,以安川公司生产的伺服驱动器 为例说明伺服系统的集成过程。
伺服系统:由伺服驱动 器和上级装置以及外围 装置组合而成的一组完 整的伺服控制系统
6
第四章 交流伺服驱动器的选择
本章以安川Σ-II 系列SGM□H/SGDM 型伺服驱动器的用户为对 象,对以下内容进行说明 :
28
第四章 交流伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服电机的选型请 按下述流程图进行。
29
第四章 交流伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
19
第四章 交流伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
SGMAH,SGMPH,SGMGH,SGMSH,SGMDH 型伺服电机的选型请 按下述流程图进行。
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第四章 交流伺服驱动器的选择
一、伺服驱动器及外围装置的选型
1、伺服电机的选型 ①型号说明 ②伺服电机选型流程图
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舵机位移
XP
XP 舵机位移
Xi

L2 L1+ L2
X1 X2
杠杆比较
-
XV
L1 L1+ L2
XP
Xi
pS
比较杠杆
XV
飞机舵机
舵机位移
XP
杠杆比较
1 2
XP
液压能源
Xi
指令
液压动力元件
扰 动
XV
-
伺服阀
1
液压缸
飞机 舵机
XP
2
例2 电液仿形控制系统
指令元件
恒压力油源
ps
测量传感器1
输入
y1
力矩 马达
二极管、三极管

电子元件的封装
双列直插DIP封装


运算放大器
V2 V1 DV V1
运算放大器
Ao DV
V2
运放的方框图

1:1反馈
Vo Vi Vo
运算放大器的电压 反馈控制
放大器
按控制件、传动件分类: (1)电压比较电液位置控制系统; (2)电压比较电动位置控制系统; (3)力比较机液位置控制系统;
(4)直接位置比较机液位置控制系统;
液压控制系统的分类
按被控制参数分类: (1)位置控制系统; (2)速度控制系统; (3)力控制系统。 按控制件、传动件分类: (1)电气控制系统; (2)液压控制系统。
R
f f
Ve
Ve
Ri R
+
Ri Ri R
f
Vo

Vi
Ri Ve Ve
Rf Vo
Vi Vo
R
Vo
f
Vi
Ri
串联电阻比较,反相输入
扰 动 指令 电压
Vi
R
f f
Ve
Ri R
-Ao
Ri Ri R
f
Vo
放大器 负载
+

调零
倍数调整
负电源
WUST
第一章 绪论
本章主要内容为 : 液压伺服系统的工作原理与构成 液压伺服控制的分类 液压伺服控制的优缺点 液压伺服控制的发展与应用 液压控制的常用电子器件


图1-3 双电位器电液位置伺服系统

一、采用电压比较的液压工作台位置控制系统
反馈 电位器
二、采用电压比较的电动工作台位置控制系统
被控对象
执行元件
传感器1 放大元件
传感器2
比较元件 指令元件
控制系统组成:
•被控对象 •指令元件 •比较元件 •指令传感器 •反馈传感器
•动力元件(可控硅\ 电机)
工作台
E Ka
电压 Xi 电动力元件 比较 Ui E 电放大 I 指令 指令 可控硅 电机 Ka 电位器
液压能源
Xi
指令
力比较
指令 传感器K1
F1
液压动力元件
1 K1+K2
扰 动 被控 XP 工作台
DF
xv
F2
伺服阀
液压缸
反馈 传感器K2
四、采用直接位置比较的液压工作台位置控制系统
指令元件与 Xi=X芯 阀芯相连
Xp=X套
受控对象与 阀套相连

指令与阀 芯相连
受控对象与 阀套相连
按控策略分类: 一般控制系统、串级控制系统、自适应控制系统等 。 此外还有模拟控制系统、数字控制系统之分 。

升 力
例1:飞机舵机液控制系统
阻力
指令位移
比较杠杆
Xi
pS
XV
飞机舵机
舵机位移
XP XP
指令
Xi
L1 X1 L1 -X2
Xi
手动
XV
XV =X1 -X2
L2
L2
x p (s)
工件
比较方程
: )
样板
指令 位移
对象
xi
刀架
xP
PS
比较 结果
xv (s)
指令 位移
阀套作 传感器 测量对 象位移
设动力元件传 递函数为:
x p (s) xv (s) G (s)
对象

x p (s) xv (s)
开环控制(放大)部分 液压能源
y1
指令 元件
比较 (伺放) 传 U1 E 放大器 I 感1 U2
扰 动 电液 伺服阀
-
液压缸 及负载
y2
被控制 对象
传感2 (物理量转换)
直线运动: 电传动:齿轮+齿条+电机----慢、难; 液压缸驱动:----快、易。 转动: 电机:同功率时惯性大----响应慢; 液压马达:同功率时惯性小----响应快。 液压控制的缺点: (1)易因堵塞造成故障; (2)成本高、维护难度大; (3)易污染环境。
•动力元件(阀.缸)

第一章课堂提问 2、在图1-3 中,被控对象(工作台)不变,被控参数和 要求不变,如果改变放大元件和比较方式(分别采用直 接位置比较、力比较)试问系统方框图是否有变化?通 过文字方框图说明哪部分变化,哪部分没变化?

上述工作台位置控制系统的种类:
执行元件 被控对象
放大元件
传感器1
传感器2
比较元件 指令元件
放大元件
控制系统组成:
•被控对象 •指令元件 •比较元件 •指令传感器 •反馈传感器
•动力元件(阀.缸)
工作台
I
Ka
Xi
指令 位移 指令 电位器
电压 Ui 比较 E I 电放大
液压能源
液压动力元件
伺服阀
液压缸
扰 动
被控 XP 工作台
UP
Ka
放大器的实际接线
正电源

第一章习题 1、分析图1-1所示系统的组成,说明比较方式、反馈方 式,写出比较方程和反馈方程,画出方框图。
设动力元件传 递函数为:
x p (s) xv (s) G (s)
阀芯与阀 套比较

设动力元件传 递函数为:

第四节 液压控制系统的应用
军工:
自动火炮系统
交通:
汽车伺服转向、飞机舵机
冶金:
轧机液压厚度自动控制系统 带钢跑偏控制系统 连续铸钢控制系统

第五节
液压控制的常用电子器件
电子元件-电阻

电子元件-电容

指令传感器
反馈传 感器
比较结果转 换成阀位移
力比较
Xi
K1
力传感器方程 F1 x i k 1 F2 x p k 2
F1
F DF
F2
1 K1+K2
xv
伺服阀
K2
XP
控制框图
采用力比 较方式,用弹簧 作为位移-力传 感器,以阀芯作 为力比较元件。
指令传感器
工作台
F1
Ka
F2
反馈传 感器
G (s)
xv (s)
比较 结果

第一章习题 3、分析图1-5所示泵控式电液速度控制系统的组成,指 出放大元件、动力元件、反馈元件,说明比较方式。

x
p0
放大元件 输出
U1 U2
I
q
比较元件 与调节器
测量传感器2
q
A
y2
p1
p2
电液位置控制系统原理图
被控对象
电液仿形控制框图 • 闭环控制系统由开环控制(动力)和负反馈装置两部分组成;
• 负反馈装置由比较元件、测量反馈元件构成; • 开环控制部分由放大元件(伺服阀).能量转换元件(缸).负载构成; • 指令元件通过闭环系统控制被控对象.使被控位移y2 跟踪指令位移y1
阀芯阀套比较
比较方程 xv x芯 x套
Xi
1
X芯
Xv
-
伺服阀
传感器方程
X套
1
XP
x芯 xi 1 x套 x p 1
控制框图
采用阀芯阀 套直较方式
Ka
工作台
阀芯与阀 套比较
Xi
指令 1
扰 动
X芯
Xv
-
伺服阀
液压缸
被控 XP 工作台
X套
1
第一章课堂提问
•被控对象 •指令元件 •比较元件 •指令传感器 •反馈传感器
指令 电压 扰 动
Vi
Vo Ao
放大器 负载
Vo
1:1反馈

-
Ri
Rf Vf Vi
Ri R
f
Vo
Vf Vi
Vo
分压器
Vo
放大器
指令 电压
Vi Vf
Vo
-Ao
扰 动 放大器 负载
+
R
f
分压反馈
Ri

串联电阻比较
Vi Ri Ve
Rf
V0
Vi
电源
扰 动 被控 XP 工作台
-
将液压动力元件(伺 服阀、缸)换成电动 力元件(可控硅与电 动机)
UP
反馈 电位器
三、采用力比较的液压工作台位置控制系统
指令传 感器K1
F2=Xp*K2
F2
F1
F1=Xi*K1
反馈传 感器K2

比较元件
F1 F2
比较方程 F F1 F 2
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