闭环伺服控制系统

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图１-４ 按给定值操纵的开环控制系统方框图
单击此处编辑母版标题样式 2.2 半闭环伺服系统
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这种控制系统不是直接测量工作台的位移量，而是通过旋转变压器、 光电编码器或分解器等角位移测量元件，测量伺服机构中电动机或丝 杠的转角，来间接测量工作台的位移。这种系统中滚珠丝杠螺母副和 工作台均在反馈环路之外，其传动误差等仍会影响工作台的位置精度， 故称为半闭环控制系统。图1-5为半闭环控制系统框图。
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图1-6 为闭环控制系统框图。闭环伺服系统的优点是精 度高、速度快。主要用在精度要求较高的数控镗铣床、 数控超精车床、数控超精镗床等机床上。
图1-6 闭环控制系统框图
单击此处编辑母版标题样式 四、闭环伺服系统案例
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案例1 案例1：普通家用电饭锅的煮饭控制：煮饭时电源接通， 内锅放在发热盘上，使锅内温度升高，当温度达到80度C 以上时，饭煮熟，进入保温状态；而保温时，系统通过检 测装置会不断检测锅内的温度，当锅内的温度过低时，又 会加热，使锅内温度始终保持在一定的范围内。
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闭环伺服控制系统
单击此处编辑母版标题样式 闭环伺服控制系统
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一、自动控制系统 二、开环和半闭环伺服系统 三、闭环伺服系统 四、案例
单击此处编辑母版标题样式 一、自动控制系统
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能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统，称为 自动控制系统。它一般由控制装置和被控制对象组成。被 控制对象（简称被控对象）是指要求实现自动控制的机器、 设备或生产过程，例如飞机、火车、机床，以及铁路行车 指挥过程或工业生产的某种过程等。控制装置则是指对被 控制对象起控制作用的设备总体。 自动控制的基本方式通常有开环控制方式、闭环控制方式 和半闭环控制方式，而半闭环控制方式就是开环控制方式 和闭环控制方式相结合的一种控制方式。
图1-5 半闭环控制系统框图
单击此处编辑母版标题样式 三、 闭环伺服系统
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这是一种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输 出变量的值相应输入变量的值。 数控装置发出质量脉冲后，当指令值送到位置比较电路时， 此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值 使伺服驱动电动机转动，经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传 动元件带动机床工作台移动。装在机床工作台上的位置测 量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置 的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行 控制。若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱 动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。这 种系统称为闭环伺服系统。
接 通 电 源
控制电路
发热盘
电饭锅 的内锅 热量
电饭锅的内 锅温度
输入
Biblioteka Baidu
输出
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热量
给 定 温 度
＋ －
控制电 路
发热盘
电饭锅的 内锅
电饭锅的内锅 温度
检测装置
单击此处编辑母版标题样式 案例2 数控机床闭环伺服机构
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图
闭环控制系统
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单击此处编辑母版标题样式 二、开环和半闭环控制系统 2.1 开环控制系统
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这种控制方式不带位置测量元件。 数控装置根据信息载体上的指令信号，经过控制运算发出指令脉冲， 使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副， 使执行机构（如工作台）移动或转动。图1-4为开环控制系统的框图。 这种控制方式没有来自位置的反馈信号，对执行机构的动作情况不进 行检查，指令流向为单向，因此被称为开环控制系统。