机器人伺服系统详解(组成-原理框图-执行元件-发展趋势)
伺服电机结构图解说明
伺服电机结构图解说明1. 介绍在现代工业生产中，伺服电机被广泛应用于各种自动化设备中，如机床、机器人、数控设备等。
本文将对伺服电机的结构进行详细的图解说明，帮助读者更好地理解伺服电机的工作原理和内部结构。
2. 主要组成部分1. 电机本体部分伺服电机的主要部分包括定子和转子。
定子由铁氧体和线圈组成，线圈通过通电产生磁场。
转子通过与定子磁场相互作用而产生转矩，驱动机械运动。
2. 传感器部分伺服电机通常配备编码器或霍尔传感器，用于监测电机的转速和位置。
传感器将实时监测的数据反馈给控制器，实现对电机运动的精准控制。
3. 控制器部分控制器是伺服系统的大脑，接收来自传感器的反馈信号，并根据设定的控制算法调节电机的转速和位置，使电机运动达到预期的效果。
同时，控制器还负责保护电机免受过载或过热的损坏。
3. 结构图解说明1. 电机本体结构图电机本体由定子和转子组成，定子是电机的静止部分，转子是电机的旋转部分。
定子内部绕有线圈，线圈的电流产生磁场与转子相互作用，驱动转子旋转。
电机本体结构图电机本体结构图2. 传感器结构图传感器通常安装在电机轴端，用于监测电机的位置和速度。
编码器通过测量旋转角度来确定电机的位置，霍尔传感器则通过检测磁场变化来反馈电机的转速。
传感器结构图传感器结构图3. 控制器结构图控制器接收传感器反馈信号，经过处理后输出控制信号给电机，调节电机的运动状态。
控制器一般包括电路板、处理器、接口等组件。
控制器结构图控制器结构图4. 总结通过本文的图解说明，我们深入了解了伺服电机的结构及各部分的功能。
伺服电机的高精度、高效率使其在自动化领域有着广泛的应用，希望读者能从本文中对伺服电机有更深入的了解，为相关领域的工作提供帮助。
abb机器人伺服原理
abb机器人伺服原理ABB机器人伺服原理一、引言ABB机器人是瑞典ABB公司生产的一种具有自主运动能力的工业机器人。
它采用伺服控制系统，能够实现高精度、高速度的运动控制。
本文将详细介绍ABB机器人的伺服原理及其工作机制。
二、伺服系统概述伺服系统是指通过对输出位置、速度和力矩进行闭环控制，使得输出与输入信号达到所需的精确匹配。
伺服系统由伺服电机、传感器、控制器和执行器等组成。
伺服电机通过传感器获取机器人当前状态，并将其与控制器中设定的目标状态进行比较，控制器根据误差信号计算出控制命令，通过执行器控制机器人的运动。
三、伺服电机ABB机器人采用交流伺服电机作为执行器。
交流伺服电机由转子和定子组成。
定子上绕有三相绕组，通过交流电源供电，使得定子产生旋转磁场。
转子上装有永磁体，当转子受到磁场作用时，会产生转矩，从而驱动机器人的运动。
四、传感器ABB机器人的传感器主要包括编码器、力传感器和视觉传感器等。
编码器用于测量电机的转角和转速，通过与控制器中的设定值进行比较，计算出伺服电机的误差信号。
力传感器用于测量机器人的受力情况，根据测量结果，控制器可以调整机器人的力矩输出。
视觉传感器用于识别物体的位置和形状，从而实现机器人的精确定位和抓取。
五、控制器ABB机器人的控制器是伺服系统的核心部件。
控制器接收传感器的反馈信号，并根据预设的控制算法计算出控制命令。
控制器还负责监控机器人的状态，保证机器人的安全运行。
六、执行器ABB机器人的执行器主要包括减速器和传动装置。
减速器用于降低伺服电机的转速，并将转矩传递给机器人的关节。
传动装置则将电机的旋转运动转化为机器人的直线或旋转运动。
七、工作机制ABB机器人的工作机制是通过控制器对伺服电机施加电压信号，使其产生旋转磁场，驱动机器人的运动。
控制器根据传感器的反馈信号，不断调整电机的运动状态，使之与预设的目标状态保持一致。
通过不断的反馈调整，机器人可以实现高精度、高速度的运动控制。
伺服系统包含哪些(基本组成_工作原理_应用)
伺服系统包含哪些(基本组成_工作原理_应用)
伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
下图给出了伺服系统组成原理框图。
图伺服系统组成原理框图
1.比较环节
比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信
2.控制器
控制器通常是计算机或PID控制电路，其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作。
3.执行环节
执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作。
机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4.被控对象
5.检测环节
检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。
伺服系统工作原理伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化而变化的自动控制系统，即伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由计算机数字控制系统、伺服驱动器、伺服电动机、速度和位置传感器等组成。
计算机数字控制系统用来存储零件加工程序，根据编码器反馈回来的信息进行各种插补运算和软件实时控制，向各坐标轴的伺服驱动系统发出各种控制命令。
伺服驱动器和伺服电动机接收到计算机数字控制系统的控制命令后，对功率进行放大、变换与调控等处理，能够快速平滑调。
工业机器人伺服结构原理和控制方式解析
工业机器人伺服结构原理和控制方式解析伺服的结构是怎样的？一个最简易的伺服控制单元，就是一个伺服电机加伺服控制器，今天就来解析下伺服电机与伺服控制器。
电机动作的原理右手螺旋法则（安培定则）——通电生磁安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
通电直导线中的安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
弗来明左手法则——磁生力确定载流导线在外磁场中受力方向的定则。
又称电动机定则。
左手平展，大拇指与其余4指垂直，手心冲着N级，4指为电流方向，大拇指为载流导线在外磁场中受力方向。
DC伺服马达结构伺服控制单元※ SE RVO 语源自拉丁语，原意为“奴隶”的意思，指经由闭环控制方式达到一个机械系统的位置，扭矩，速度或加速度的控制，是自动控制系统中的执行单元，是把上位控制器的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
1.控制器：动作指令信号的输出装置。
2. 驱动器：接收控制指令，并驱动马达的装置。
3. 伺服马达：驱动控制对象、并检出状态的装置。
伺服马达的种类伺服马达的种类，大致可分成以下三种：1. 同步型：采用永磁式同步马达，停电时发电效应，因此刹车容易，但因制程材料上的问题，马达容量受限制。
〔回转子：永久磁铁；固定子：线圈〕2.感应型：感应形马达与泛用马达构造相似，构造坚固、高速时转矩表现良好，但马达较易发热，容量(7.5KW以上)大多为此形式。
回转子、固定子皆为线圈〕3. 直流型：直流伺服马达，有碳刷运转磨耗所产生粉尘的问题，于无尘要求的场所就不宜使用，以小容量为主。
〔回转子：线圈；固定子：永久磁铁；整流子：磁刷〕SM 同步形伺服马达※特长优点：1. 免维护。
2. 耐环境性佳。
3. 转矩特性佳，定转矩。
4. 停电时可发电剎车。
伺服系统简介介绍
受控对象
被控制的设备或系统， 可以是机械系统、电气 系统或其他系统。
伺服系统的分类
按受控对象
可分为位置伺服系统、速度伺服系统和力伺 服系统等。
按控制方式
可分为开环伺服系统和闭环伺服系统。
按执行器类型
可分为电动伺服系统、气动伺服系统和液压 伺服系统等。
02
01
按应用领域
可分为数控机床、机器人、航空航天、自动 化生产线等领域的伺服系统。
04
03
02 伺服系统的工作原理
伺服系统的工作原理
• 伺服系统是一种能够精确控制运动和速度的控制系 统。它广泛应用于各种工业自动化设备中，如数控 机床、机器人、印刷机等。
伺服系统的应用场景
03
工业自动化
01
数控机床
伺服系统用于数控机床的精密加工，提高加工精度和效 率。
02
生产线自动化
伺服系统用于生产线自动化，实现生产过程的精确控制 和优化。
能。
自动驾驶
伺服系统用于自动驾驶汽车的导航 和控制，实现精确的路径规划和避 障。
悬挂系统控制
伺服系统用于悬挂系统的控制，提 高车辆的行驶平顺性和稳定性。
04 伺服系统的优势与挑战
伺服系统的优势与挑战
• 伺服系统是一种被广泛应用于各种工业和商业领域的控制系 统。它通过接收输入信号，并利用内部的电子和机械部件来 控制输出运动，以满足特定的应用需求。伺服系统具有高精 度、高速度、高可靠性等优点，但也面临着一些挑战。
升级的工业应用需求。
03
5G技术的应用
5G技术为工业互联网的发展带来了新的机遇。未来的伺服系统将更加
注重与5G技术的融合，以实现更高效、更稳定的生产和制造。
伺服控制器的工作原理与原理图解析
伺服控制器的工作原理与原理图解析伺服控制器是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，它主要用于控制和调节伺服电机的运动。
伺服电机是一种具有高精度和高性能的电动机，在各种自动化设备和机器人中得到广泛应用。
伺服控制器通过合理的控制算法将输入的电信号转化为电机的转动，从而实现对被控对象的精准控制。
伺服控制器的工作原理可以简单描述为输入信号经过处理模块、控制模块和功率放大模块后，输出到伺服电机，使其按照预定的位置、速度或力矩进行运动。
下面将就伺服控制器的主要组成部分进行详细解析。
1. 处理模块：处理模块是伺服控制器的输入端，它接收各种输入信号并进行处理。
常见的输入信号包括位置指令、速度指令和力矩指令等。
处理模块一般会对输入信号进行放大、滤波和数字转换等处理，以确保输入信号的稳定性和准确性。
2. 控制模块：控制模块是伺服控制器的核心部分，它通过运算和比较实现对伺服电机的精确控制。
控制模块通常包含一个反馈传感器和一个控制器。
反馈传感器用于实时监测电机的运动状态，并将监测到的信号反馈给控制器。
控制器根据反馈信号与输入信号之间的差异，计算出相应的控制量。
控制模块中常用的控制算法包括位置控制算法、速度控制算法和力矩控制算法等。
位置控制算法通过比较电机的位置反馈信号和位置指令信号的误差，控制电机的加速度和速度，使其按照指定的位置运动。
速度控制算法通过比较位置反馈和速度指令信号的差异，调节电机的输出功率，使其按照指定的速度进行运动。
力矩控制算法根据力矩指令和电机的负载特性，调节电机的输出力矩，使其产生所需的力矩。
3. 功率放大模块：功率放大模块是伺服控制器的输出端，它负责将控制模块产生的控制信号放大到足够驱动伺服电机所需的功率。
功率放大模块一般采用晶体管、MOS管或IGBT等元件，能够实现高速、高效的功率放大。
除了上述核心部件外，伺服控制器还常常包括供电模块、通讯模块和保护模块等辅助部件。
供电模块提供伺服控制器所需的电源电压和电流，通讯模块用于与外部设备进行数据交互，保护模块主要负责对伺服控制器和伺服电机进行过载、过热和短路等故障保护。
伺服系统课件
伺服系统课件伺服系统课件伺服系统是一种广泛应用于各种机械设备中的控制系统，它具有高精度、高可靠性和高响应速度等特点。
在现代工业中，伺服系统被广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等领域。
为了更好地理解和掌握伺服系统的原理和应用，许多学校和培训机构都开设了相关的课程，并提供相应的课件。
一、伺服系统的基本原理伺服系统的基本原理是通过对输出信号和反馈信号进行比较，控制执行机构的运动，使其达到预定的位置、速度或力矩。
伺服系统通常由控制器、执行机构和反馈装置组成。
控制器负责接收输入信号，并根据反馈信号进行控制算法的计算，然后输出控制信号给执行机构。
执行机构根据控制信号的变化来调整自身的运动状态。
反馈装置负责采集执行机构的运动信息，并将其反馈给控制器，以便控制器进行调整。
二、伺服系统的应用领域伺服系统在各个领域都有广泛的应用。
在机床领域，伺服系统可以实现高精度的切削加工，提高加工质量和效率。
在机器人领域，伺服系统可以实现机器人的精确定位和运动控制，使机器人能够完成各种复杂的任务。
在自动化生产线领域，伺服系统可以实现产品的高速运输和精确定位，提高生产效率和质量。
三、伺服系统的优势和挑战伺服系统相比于传统的开环控制系统具有许多优势。
首先，伺服系统具有高精度和高可靠性，可以实现对输出位置、速度和力矩的精确控制。
其次，伺服系统具有高响应速度，可以快速调整执行机构的运动状态，适应快速变化的工作环境。
此外，伺服系统还具有较低的能耗和噪音，能够提供更加舒适和安静的工作环境。
然而，伺服系统也面临一些挑战。
首先，伺服系统的设计和调试较为复杂，需要专业的知识和技能。
其次，伺服系统的成本较高，对于一些小型企业和个人来说，可能难以承受。
此外，伺服系统对环境的要求较高，对温度、湿度和电磁干扰等因素都有一定的限制。
四、伺服系统课件的设计和应用为了帮助学生更好地理解和掌握伺服系统的原理和应用，许多学校和培训机构都开设了相关的课程，并提供相应的课件。
工业机器人直流伺服电机的的组成与工作原理
工业机器人直流伺服电机的的组成与工作原理工业机器人是目前工业生产中广泛应用的一种自动化设备，它能够替代人工完成重复、繁琐或危险的工作任务。
而直流伺服电机作为机器人的关键部件之一，起到了至关重要的作用。
本文将针对工业机器人直流伺服电机的组成与工作原理进行详细介绍。
一、组成工业机器人直流伺服电机由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
1. 电机本体：直流伺服电机是一种能够提供力矩输出的电动机，它由定子、转子和永磁体构成。
定子是电机的静止部分，由电磁线圈组成；转子是电机的旋转部分，通过永磁体产生磁场，形成转矩。
2. 编码器：编码器是直流伺服电机的反馈装置，用于测量电机转子的位置和速度信息。
编码器通过将旋转运动转化为脉冲信号，反馈给控制器，以实时掌握电机的运动状态。
3. 控制器：控制器是直流伺服电机的大脑，负责接收编码器反馈信号，计算控制信号，并输出给电机驱动器。
控制器根据输入的控制信号，控制电机转子的位置、速度和转矩。
4. 电源：直流伺服电机需要稳定的直流电源供电，电源通过电缆连接到电机和控制器，为电机提供所需的电能。
二、工作原理工业机器人直流伺服电机的工作原理主要涉及电磁学和控制理论。
1. 电磁学原理：直流伺服电机依靠电磁感应产生转矩。
当电源施加到定子上时，定子线圈中形成磁场，磁场与转子上的永磁体相互作用，从而产生转矩使转子旋转。
2. 控制理论原理：控制器通过接收编码器反馈信号，计算出误差信号，并根据控制算法生成控制信号。
控制信号经过放大和调整后，通过电机驱动器传输给电机，控制电机的运动。
直流伺服电机的工作过程可以分为三个阶段：位置控制、速度控制和转矩控制。
位置控制：控制器根据编码器反馈信号和设定的目标位置，计算出位置误差，并生成相应的控制信号，驱动电机转动，使转子达到目标位置。
速度控制：控制器根据编码器反馈信号和设定的目标速度，计算出速度误差，并生成相应的控制信号，调节电机的转速，使转子保持在目标速度上。
伺服系统概述
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．４ 伺服系统的分类
２．按驱动元件的类型分类 按驱动元件不同，伺服系统可分为电气伺服系统、气动伺服系统、液压伺服系统，其特点及优 缺点如表６-１所示。
表６-１ 伺服系统的特点及优缺点
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．４ 伺服系统的分类
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精确程度。
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，系统能够恢 复原来稳定状态的能力
３．响应特性 响应特性指的是输出量跟随 输入指令变化的反应速度，决定 了系统的工作效率。
４．工作频率 工作频率通常是指系统允许输
入信号的频率范围。
（４）可靠的电动机 过热保护。
（５）丰富的选件。
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．１ 伺服系统相关概念
４．伺服放大器和运动控制器 伺服放大器由给伺服电动机供电的功率放大器和闭环控制用的 调节器组成。
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．２ 对伺服系统的基本要求
６．１ 伺服系统概述
６．１．１ 伺服系统相关概念
３．伺服电动机 电动机是驱动机器运动的动力来源。伺服电动机的特点如下。
（１）转 速性能好，调速范围大 。
（３）电动机寿命长， 防护等级高。
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．１ 伺服系统相关概念
图６-３ 闭环控制伺服系统
第6章 机电一体化伺服控制技术
６．１ 伺服系统概述
６．１．４ 伺服系统的分类
伺服系统包含哪些(基本组成_工作原理_应用)
伺服系统包含哪些(基本组成_工作原理_应用)伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
下图给出了伺服系统组成原理框图。
图伺服系统组成原理框图1.比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信2.控制器控制器通常是计算机或PID控制电路，其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作。
3.执行环节执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作。
机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4.被控对象5.检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。
伺服系统工作原理伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化而变化的自动控制系统，即伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由计算机数字控制系统、伺服驱动器、伺服电动机、速度和位置传感器等组成。
计算机数字控制系统用来存储零件加工程序，根据编码器反馈回来的信息进行各种插补运算和软件实时控制，向各坐标轴的伺服驱动系统发出各种控制命令。
伺服驱动器和伺服电动机接收到计算机数字控制系统的控制命令后，对功率进行放大、变换与调控等处理，能够快速平滑调节运动速度，并能够精确地进行位置控制。
伺服系统分类从系统组成元件的性质来看，有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等；从系统输出量的物理性质来看，有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等；从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看，有模拟式伺服系统和数字式伺服系统；从系统的结构特点来看，有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。
伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机（简称直流电机）伺服系统、交流电动机（简称交流电机）伺服系统。
伺服系统的组成和原理
伺服系统的组成和原理伺服系统是一种控制系统，用于控制机械系统或过程的运动和位置。
它通常由四个主要组成部分组成：传感器、执行器、控制器和电源。
1.传感器：传感器用于检测机械系统的位置和运动。
常见的传感器包括编码器、位置传感器和加速度传感器。
编码器用于测量转动运动的角度和速度，位置传感器用于测量直线运动的位置和速度，而加速度传感器则用于测量加速度。
2.执行器：执行器是伺服系统中的执行元件，用于实际控制机械系统的运动。
最常见的执行器是伺服电机，它由电动机和驱动器组成。
电动机将电能转化为机械能，而驱动器控制电动机的速度和位置。
3.控制器：控制器是伺服系统的“大脑”，用于处理传感器提供的反馈信号，并根据预设的控制算法生成相应的控制信号。
控制器通常使用微处理器或数字信号处理器来执行这些计算。
控制器还可以根据需要进行参数调整和系统校准。
4.电源：伺服系统需要稳定和可靠的电源来提供所需的电能。
电池、直流电源或交流电源都可以作为伺服系统的电源。
1.传感器通过测量机械系统的位置和运动并将其转换为电信号。
2.传感器的信号输入到控制器，在控制器中进行计算和处理。
控制器根据预设的控制算法，比较实际位置和期望位置之间的差异。
如果差异较大，控制器发出控制信号以调整机械系统的运动。
3.控制信号通过驱动器送至执行器。
驱动器根据控制信号控制伺服电机的速度和位置。
驱动器通常与电机直接连接，将电机转子的转动运动转换为线性或旋转的机械运动。
4.机械系统根据电机的控制运动。
反馈传感器不断监测机械系统的位置和运动，并将其反馈给控制器。
5.控制器使用反馈信号重新计算控制信号，并不断对机械系统进行调整，以使实际位置尽可能接近期望位置。
伺服电机工作原理图PPT
伺服电机工作原理图PPT
伺服电机是一种具有高精度、高速度和高扭矩的电机，常用于需要精确控制位置、速度和转矩的应用。
伺服电机通过内部的反馈系统不断检测输出轴位置，并根据这些信息调整控制信号，以使输出轴达到期望位置。
下面将介绍伺服电机的工作原理图PPT。
1. 电机结构
伺服电机的主要结构包括电机本体、编码器、控制器和电源部分。
电机本体通过电源输入产生转矩输出，编码器用于检测电机输出轴位置，控制器根据编码器反馈信号和控制输入信号生成驱动电流，从而控制电机旋转。
2. 工作原理
伺服电机的工作原理是通过控制器不断调整电机驱动电流，使得电机输出轴位置和速度与期望值保持一致。
控制器根据编码器反馈信息与设定值的误差，采用比例-积分-微分（PID）控制算法计算控制信号，调整电机输出。
这种反馈控制方式能够实现高精度的位置控制。
3. 工作原理图PPT
伺服电机工作原理图PPT通常包括电机结构示意图、PID控制原理图、控制信号流程图等内容。
通过PPT展示，可以清楚地展示伺服电机的工作原理和控制过程，便于理解和学习。
4. 应用领域
伺服电机广泛应用于数控机床、机器人、飞行器、医疗设备等领域，以满足对位置精度和速度控制精度要求较高的应用。
通过PPT展示伺服电机工作原理，可以帮助工程师和学生更好地理解伺服电机的工作原理和应用。
结语
伺服电机是一种高性能的电机，其工作原理基于精确的位置控制和反馈调节。
通过PPT展示伺服电机的工作原理图，可以帮助人们更好地理解伺服电机的工作原理和应用。
希望本文对您有所帮助。
以上是关于伺服电机工作原理图PPT的介绨，谢谢阅读！。
4.2.14.2伺服电机工业机器人
Faunc交流伺服电机
安川交流伺服电机
因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一 个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成 了呼应，或者叫闭环
如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多 少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的 定位，可以达到0.001mm。
第四章：机器人关键部件
为了在电机内形成一个圆形旋转磁场，要求激磁电压Uf和控制电压Uc之间， 应有90度的相位差。常用的方法有：
1）利用三相电源的相电压和线电压构成90度的移相 ； 2）利用三相电源的任意线电压采用移相网络 ； 3）在激磁相中串联电容器 。
第四章：机器人关键部件
4.2.2交流伺服电机
(1)．交流伺服电机的结构 • 交流伺服电机为两相异步电动机，一相为励磁绕组，一相为控 制绕组。 • 交流伺服电机也必须具有宽广的调速范围、线性的机械特性和 • 快速响应等性能，除此以外，还应无“自转”现象。 • 当控制电压Uc=0时，电机应当停止旋转，而实际情况是，当转 子电阻较小时，两相异步电机运转起来后，若Uc=0，电动机便 成为单项异步电机继续运行，并不停转，出现了所谓的“自转” 现象，使自动控制系统失控。
• 永磁式的磁极是永久磁铁； • 电磁式的磁极是电磁铁，磁极外面套着励磁绕组。 低惯量型的特点是转子轻转动惯量小快速响应好。按照电枢型式的不同分为三种， • 盘形电枢直流伺服电机、 • 空心杯电枢永磁式直流伺服电机 • 无槽电枢直流伺服电机。
第四章：机器人关键部件
4.2.1直流伺服电机
直流伺服电机最常用的控制方式是电枢控制。电枢控制 就是把电枢绕组作为控制绕组，电枢电压作为控制电压，而励 磁电压恒定不变。通过改变控制电压来控制直流伺服电动机的 运行状态。
伺服系统工作原理解读
第一部分：伺服系统的工作原理伺服系统(servo system)亦称随动系统，属于自动控制系统中的一种，它用来控制被控对象的转角(或位移)，使其能自动地、连续地、精确地复规输入指令的变化规律。
它通常是具有负反馈的闭环控制系统，有的场合也可以用开环控制来实现其功能。
在实际应用中一般以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。
使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点，这类专用的电机称为伺服电机。
其基本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同。
该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元，有时简称为伺服，一般其内部包括转矩（电流）、速度和/或位置闭环。
其工作原理简单的说就是在开环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。
再加上驱动器内部的电流闭环，通过这3个闭环调节，使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。
伺服系统是个动态的随动系统，达到的稳态平衡也是动态的平衡。
全数字伺服系统一般采用位置控制、速度控制和力矩控制的三环结构。
系统硬件大致由以下几部分组成：电源单元；功率逆变和保护单元；检测器单元；数字控制器单元；接口单元。
相对应伺服系统由外到内的"位置"、"速度"、"转矩" 三个闭环，伺服系统一般分为三种控制方式。
在使用位置控制方式时，伺服完成所有的三个闭环的控制。
在使用速度控制方式时，伺服完成速度和扭矩（电流）两个闭环的控制。
一般来讲，我们的需要位置控制的系统，既可以使用伺服的位置控制方式，也可以使用速度控制方式，只是上位机的处理不同。
另外，有人认为位置控制方式容易受到干扰。
而扭矩控制方式是伺服系统只进行扭矩的闭环控制，即电流控制，只需要发送给伺服单元一个目标扭矩值，多用在单一的扭矩控制场合，比如在小角度裁断机中，一个电机用速度或位置控制方式，用来向前传送材料，另一个电机用作扭矩控制方式，用来形成恒定的张力。
伺服系统组成、概述与控制原理（难得好文）
伺服系统组成、概述与控制原理（难得好⽂）伺服系统既可以是开环控制⽅式，也可以是闭环控制⽅式。
⼀、伺服系统简述伺服系统（servomechanism）指经由闭环控制⽅式达到对⼀个机械系统的位置、速度和加速度的控制。
⼀个伺服系统的构成包括被控对象、执⾏器和控制器（负载、伺服电动机和功率放⼤器、控制器和反馈装置）。
1. 执⾏器的功能在于提供被控对象的动⼒，其构成主要包括伺服电动机和功率放⼤器，伺服电动机包括反馈装置如光电编码器、旋转编码器或光栅等（位置传感器）。
2. 控制器的功能在于提供整个伺服系统的闭环控制如转矩控制、速度控制、位置控制等，伺服驱动器通常包括控制器和功率放⼤器。
3. 反馈装置除了位置传感器，可能还需要电压、电流和速度传感器。
下图为⼀般⼯业⽤伺服系统的组成框图，其中红⾊为伺服驱动器组成部分，黄⾊为伺服电机组成部分。
“伺服”——词源于希腊语“奴⾪”的意思。
⼈们想把“伺服机构”当成⼀个得⼼应⼿的驯服⼯具，服从控制信号的要求⽽动作：在讯号来到之前，转⼦静⽌不动；讯号来到之后，转⼦⽴即转动；当讯号消失，转⼦能即时⾃⾏停转。
由于它的“伺服”性能，因此⽽得名——伺服系统。
⼆、常⽤参数1、伺服电机铭牌参数1. 法兰尺⼨2. 电机极对数3. 电机额定输出功率4. 电源电压规格：单相/三相5. 电机惯量：分为⼤、中、⼩惯量，指的是转⼦本⾝的惯量，从响应⾓度来讲，电机的转⼦惯量应⼩为好；从负载⾓度来看，电机的转⾃惯量越⼤越好6. 电机出轴类型：键槽、扁平轴、光轴、减速机适配…7. 电机动⼒线定义：U: RED V：BLACK W: WHITE8. 额定转速9. 编码器线数：2500/1250/1000/17B/20B法兰是轴与轴之间相互连接的零件，⽤于管端之间的连接。
2、伺服驱动器铭牌参数1. 额定输出功率2. 电源电压规格3. 编码器线数3、伺服系统的性能指标1. 检测误差：包括给定位置传感器和反馈位置传感器的误差，传感器本⾝固有，⽆法克服；2. 系统误差：系统类型决定了系统误差。
伺服系统三大趋势导致机器人热潮驱动升级
伺服系统三大趋势导致机器人热潮驱动升级若说当下什么话题最热门，机器人绝对算一个。
机器人作为典型的机电一体化技术密集型产品，它是如何实现运作的？据了解，机器人的控制分为机械本体控制和伺服机构控制两大类，伺服控制系统则是实现机器人机械本体控制和伺服机构控制的重要部分。
因而要了解机器人的运作过程，必然绕不过伺服系统。
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外，还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
通常情况下，我们所说的机器人伺服系统是指应用于多轴运动控制的精密伺服系统。
一个多轴运动控制系统是由高阶运动控制器与低阶伺服驱动器所组成，运动控制器负责运动控制命令译码、各个位置控制轴彼此间的相对运动、加减速轮廓控制等等，其主要作用在于降低整体系统运动控制的路径误差;伺服驱动器负责伺服电机的位置控制，其主要作用在于降低伺服轴的追随误差。
下图展示的是一个双轴运动控制系统的简化控制方块图，在一般的情况下X-轴与Y-轴的动态响应特性会有相当大的差异，在高速轮廓控制时会造成明显的误差，因此必须设计一个运动控制器以整体考虑的观点来解决这个题目。
伺服系统由伺服电机、伺服驱动器、指令机构三大部分构成，伺服电机是执行机构，就是靠它来实现运动的，伺服驱动器是伺服电机的功率电源，指令机构是发脉冲或者给速度用于配合伺服驱动器正常工作的。
机器人对伺服电机的要求比其它两个部分都高。
首先要求伺服电机具有快速响应性。
电机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。
响应指令信号的时间愈短，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好，一般是以伺服电机的机电时间常数的大小来说明伺服电机快速响应的性能。
其次，伺服电机的起动转矩惯量比要大。
在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电机的起动转矩大，转动惯量小。
最后，伺服电机要具有控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，电机的转速能连续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机器人伺服系统详解（组成/原理框图/执行元件/发展趋势）若说当下的热门科技，机器人绝对算一个。
机器人作为典型的机电一体化技术密集型产品，它是如何实现运作的呢？
机器人的控制分为机械本体控制和伺服机构控制两大类，伺服控制系统则是实现机器人机械本体控制和伺服机构控制的重要部分。
因而要了解机器人的运作过程，必然绕不过伺服系统。
伺服系统
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外，还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统，也可称作随动系统。
狹义伺服系统又称位置随动系统，其被控制量（输出量）是负载机械空间位置的线位移或角位移，当位置给定量（输入量）作任意变化时，系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化。
伺服系统的结构组成
机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
伺服系统组成原理框图
1、比较环节
比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号的环节，通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器
控制器通常是计算机或PID（比例、积分和微分）控制电路，其主要任务是对比较元件输。