伺服系统的组成
伺服系统
加减速时间设定
加减速用加减速时间的长短来设定,加减速时间越短,速度变化大, 系统易引起振荡;反之,系统的响应性变慢。加减速有线性加减速和指 数加减速。在线性加减速中,加速度有突变,应根据负载惯量核算最大 可达到的加速度,从而确定加速到最大速度所需要的时间;在指数加减 速中,加速度变化无突变,速度变化平稳,必须设定加减速总时间和加 减速升降速时间。
以移动部件的位置和速度作为控制量的 自动控制系统。
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
伺服系统组成
位置控制 + 位置控制 调节器 — 速度控制
+
—
--
位置 指令
速度控制 调节器
功率 驱动
机械传动机构
实际速度反馈 速度检测 电机 实际位置反馈 位置检测
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
基本工作原理
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
v、a v a
v、a
v
a
O t O
ta
t1
ta
t2
t
线性加减速
指数加减速
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
阻尼
运动中的机械部件易产生振动,其振幅取决于系统的阻尼和固有频率, 系统的阻尼越大,振幅越小,且衰减越快。运动副(特别是导轨)的摩擦阻 尼占主导地位,实际应用中一般将摩擦阻尼简化为粘性摩擦阻尼。系统的粘 性摩擦阻尼越大,系统的稳态误差越大,精度越低。对于质量大、刚度低的 机械系统,为了减小振幅,加速衰减。可增大粘性摩擦阻尼。
位置检测装置将检测到的移动部件的实 际位移量进行位置反馈,与位置指令信号进 行比较,将两者的差值进行位置调节,变换 成速度控制信号,控制驱动装置驱动伺服电 动机以给定的速度向着消除偏差的方向运动,
伺服控制系统的4种控制方式
伺服控制系统的4种控制方式导语:伺服控制系统的3种控制方式,速度控制和转矩控制,位置控制。
伺服控制系统的3种控制方式,速度控制和转矩控制,位置控制基础知识一、伺服系统组成(自上而下)控制器:plc,变频器,运动控制卡等其他控制设备,也称为上位机;伺服驱动器:沟通上位机和伺服电机,作用类似于变频器作用于普通交流马达。
伺服电机:执行设备,接受来自驱动器的控制信号;机械设备:将伺服电机的圆周运动(或直线电机的直线运动)转换成所需要的运动形式;各类传感器和继电器:检测工业控制环境下的各种信号送给上位机或驱动器做为某些动作的判断标准。
二、伺服控制方式三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。
速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的,位置控制是通过发脉冲来控制的。
▶如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。
▶如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用速度或位置模式比较好。
▶如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。
▶如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。
对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。
如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。
如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率;如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么做。
一般说驱动器控制的好坏,有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。
当转矩控制或速度控制时,通过脉冲发生器给它一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的70.7%时,表示已经失步,此时频率的高低,就能说明控制的好坏了,一般电流环能做到1000HZ 以上,而速度环只能做到几十赫兹。
数控机床的伺服系统
第6章 数控机床的伺服系统
伺服驱动装置
位置控制模块 速度控制单元
工作台 位置检测
速度环 速度检测 位置环
伺服电机
测量反馈
图6-1 闭环进给伺服系统结构
数控机床闭环进给系统的一般结构如图,这是一个双闭环系统,内 环为速度环,外环为位置环。速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。 速度控制单元是一个独立的单元部件,它是用来控制电机转速的,是速度控 制系统的核心。速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等。位置环是由 CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组 成。
第6章 数控机床的伺服系统
A C1 B4 2 B 3C A
逆时针转30º
C 4 B
A 1 2 3 A
B
C 1 B
A 2
B 3 C
C
逆时针转30º
4 A
第6章 数控机床的伺服系统
采用三相双三拍控制方式,即通电顺序按AB→BC→CA→AB(逆时针 方向)或AC→CB→BA→AC(顺时针方向)进行,其步距角仍为30。由于 双三拍控制每次有二相绕组通电,而且切换时总保持一相绕组通电,所以 工作比较稳定。
第6章 数控机床的伺服系统
设 A 相首先通电,转子齿与定子 A 、 A′ 对齐(图 3a )。然后在 A 相继续通电的情 况下接通 B 相。这时定子 B 、 B′ 极对转子 齿 2 、 4 产生磁拉力,使转子顺时针方向转 动,但是 A 、 A′ 极继续拉住齿 1 、 3 ,因 此,转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转 子的位置如图 3b 所示,即转子从图 (a) 位 置顺时针转过了 15° 。接着 A 相断电, B 相继续通电。这时转子齿 2 、 4 和定子 B 、 B′ 极对齐(图 c ),转子从图 (b) 的位置又 转过了 15° 。其位置如图 3d 所示。这样, 如果按 A→A 、 B→B→B 、 C→C→C 、 A→A… 的顺序轮流通电,则转子便顺时针 方向一步一步地转动,步距角 15° 。电流 换接六次,磁场旋转一周,转子前进了一个 齿距角。如果按 A→A 、 C→C→C 、 B→B→B 、 A→A… 的顺序通电,则电机 转子逆时针方向转动。这种通电方式称为六 拍方式。
伺服系统的组成部分,各功能实现方法
伺服系统的组成部分,各功能实现方法
伺服系统是一种复杂的控制系统,由多个部分组成,包括控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机。
以下是对这些组成部分的简要描述:
1. 控制器:这是伺服系统的核心部分,负责根据输入的指令和系统的反馈信息计算出控制量,以控制电动机的转动。
控制器的计算速度、精度和稳定性对整个伺服系统的性能有着决定性的影响。
2. 功率驱动装置:这部分负责将控制器的控制信号转换为能够驱动电动机的实际电流或电压。
功率驱动装置通常包括电力电子器件和驱动电路,用于实现电流的放大和转换。
3. 反馈装置:这部分负责实时监测电动机的转动状态,并将监测到的信息反馈给控制器。
常见的反馈装置包括编码器、光电码盘和霍尔元件等,用于检测电动机的转速、位置和方向等信息。
4. 电动机:这是伺服系统的执行部分,负责将控制器的控制信号转换为实际的机械运动。
伺服电动机通常采用直流或交流电源供电,具有较高的启动转矩和快速响应的特点。
在伺服系统中,控制器通过比较指令信号和反馈信号来调节电动机的转动,以达到对目标值的精确控制。
功率驱动装置则负责将控制器的控制信号转换为实际驱动电动机的电流或电压,而反馈装置则提供系统的实时信息,以便
控制器进行调节。
最终,伺服系统能够实现对目标值的精确跟踪,并保证系统的稳定性、快速性和精度。
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。
数控机床的伺服系统的组成和各伺服电机技术的特点
数控机床的伺服系统的组成和各伺服电机技术的特点
数控机床伺服系统是以机械位移为直接控制目标的自动控制系统,也可称为位置随动系统,简称为伺服系统。
伺服系统的组成是由:比较环节——驱动电路——执行元件——传动装置——移动部件;速度反馈,位置反馈环节。
进给伺服电机技术特点有六点:
1 调速范围宽。
2 位移精度高;一般数控机床的脉冲当量为0.01mm~0.005mm脉冲,高精度的数控机床其脉冲当量可达0.001mm脉冲。
3 定位精度高;定位精度一般为0.01mm~0.001mm,甚至0.1um。
4 稳定性好;对伺服系统要求有较强的抗干扰能力,保证进给速度均匀,平稳,稳定性直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。
5 动态响应要求过渡时间要短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒。
步进电机的特点:步进电机的角位移或直线位移与脉冲数成正比,它的转速与脉冲频率成正比,能快速
的起动,制动和反转;在一定频率范围内各种运动方式都能任意的改变且不会失步,当停止输入控制脉冲后,只要维持控制绕组电流不变,电动机就会保持在某一固定位置上,所以步进电机具有自整步的能力,并且没有周累积误差,所以定位精度较高。
伺服系统的分类和基本组成形式
伺服系统的分类和基本组成形式伺服系统是一种能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象的电机系统。
它的主要特点是具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可将所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其转速随着转矩的增加而匀速下降。
在自动控制系统中,伺服电机常用作执行元件。
数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确。
其中,进给伺服控制对伺服系统的要求更高,而主运动的伺服控制要求相对较低。
因此,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的质量。
伺服系统按其驱动元件和控制方式划分,有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统、交流电动机伺服系统、开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等。
其中,开环系统主要由驱动电路、执行元件和机床3大部分组成,常用的执行元件是步进电机;闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成,常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。
根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节,比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。
半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些,这是由于丝杠和工作台之间传动误差的存在所导致的。
因此,伺服系统的分类和基本组成形式对于机床的性能和精度有着至关重要的影响,需要在实际应用中根据具体需求进行选择和配置。
执行元件在伺服系统中扮演着重要的角色,其作用是将电信号转化为机械位移,以实现控制信号的跟随。
直流宽调速电动机和交流电动机是常用的执行元件,不同的执行元件需要不同的驱动电路。
伺服系统的基本组成
伺服系统的基本组成伺服系统是由多个组件组成的复杂系统,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将从不同方面介绍伺服系统的基本组成。
一、传感器传感器是伺服系统中的重要组成部分,它用于感知环境和系统状态的变化。
传感器可以感知各种物理量,如位置、速度、力和温度等。
传感器通过将物理量转变为电信号,从而提供给控制器进行处理。
二、执行器执行器是伺服系统中的另一个重要组成部分,它用于执行控制器的指令。
执行器可以是驱动电机、气动执行器等,其作用是将控制器输出的信号转化为相应的动作。
执行器的种类与应用场景相关,如在工业自动化中常用的执行器是伺服电机。
三、控制器控制器是伺服系统的核心组成部分,它负责计算和生成控制信号,以实现对执行器的精确控制。
控制器通常由硬件和软件组成,硬件部分主要包括中央处理器、存储器和输入输出接口等,软件部分主要包括控制算法和用户界面等。
四、反馈系统反馈系统是伺服系统中的重要组成部分,它用于监测执行器的实际状态,并将反馈信号传递给控制器进行校正。
反馈系统可以通过传感器获取执行器的位置、速度和力等信息,然后将这些信息与控制器期望的状态进行比较,从而实现闭环控制。
五、电源系统电源系统是伺服系统中的基础设施,它为系统提供稳定可靠的电能。
电源系统通常包括电源适配器、电源管理器和电源保护器等,它们的作用是将外部电能转换为系统所需的电能,并保证电能的质量和稳定性。
六、通信系统通信系统是伺服系统中不可或缺的组成部分,它用于实现不同组件之间的信息传递和数据交换。
通信系统可以采用有线或无线方式,如以太网、CAN总线和无线传感网等,它们可以实现组件之间的实时通信和数据共享。
七、辅助设备辅助设备是伺服系统中的附属组件,它们的作用是提供系统所需的辅助功能。
常见的辅助设备包括温度控制器、冷却系统和防护装置等,它们可以帮助系统实现更好的性能和可靠性。
以上是伺服系统的基本组成部分,它们共同协作,实现对执行器的精确控制。
伺服系统在工业自动化、机器人和航空航天等领域都有广泛的应用,为现代生产和生活带来了巨大的便利和效益。
伺服系统的基本构成
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6. 伺服引导功能的使用
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6.1 伺服引导(SERVO GUIDE)软件的操作 6.2 伺服参数的优化调整
P 电
A
驱
B
流
W
动
C
指
D
令
M
E
F
ENBL
IR IS
三角波
绝缘放大器
TH
CN5 PG
A B C D E F
B R K
M
T1
3/4 AC10 R S T
.2 伺服放大器的基本结构
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CPU
LSI 位置芯片
螺距误差补偿 (PRM1000-4000) 环增益 PRM(517)
DGN (800~803)
系系统统伺伺服服控控制制部部分分框框图图
CPU 板
DRAM
BOOT ROM 引导程序
CPU
G/A CPU 控制
1/2伺服轴卡 SV-RAM
SV-CPU
G/A DPS 控制
FSSBC控制
3/4伺服轴 SV-RAM
SV-CPU
FROM l系统软件
l伺服软件 l用户宏
SRAM l系统参数
l加工程序 l宏变量
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机电伺服系统的构成
机电伺服系统的构成
机电伺服系统是由多个组件组成的控制系统,用于控制和实现机械设备的运动和位置
精准控制。
以下是机电伺服系统的常见构成:
1. 电动机:负责提供动力和转动机械设备的力量。
常见的电动机类型包括直流电机、交流电机和步进电机等。
2. 编码器:用于测量电动机转动的位置和速度信息,并将其反馈给控制器。
编码器
可以是增量式编码器或绝对式编码器。
3. 伺服放大器:接收控制器发送的信号,并将其放大等处理,然后驱动电动机执行
相应的动作。
4. 控制器:负责接收输入信号,如用户的指令和编码器反馈等,并计算出正确的控
制信号来驱动伺服放大器实现所需的位置和速度控制。
5. 传感器:用于监测机械设备的状态和环境信息,如压力传感器、温度传感器和力
传感器等。
这些传感器可以提供给控制器实时的反馈信息,以帮助控制系统做出合理的决策。
6. 电源:供应电动机和伺服控制系统所需的电能。
7. 通信接口:用于与其他系统或设备进行通信,如与上位机通信以进行参数设置和
数据传输。
机电伺服系统是一个包括电动机、编码器、伺服放大器、控制器、传感器、电源和通
信接口等多个组件的复杂系统,通过上述组件的协同工作,实现对机械设备的精准控制和
运动控制。
气压伺服系统的组成及原理
气压伺服系统的组成及原理
气压伺服系统是以气压作为能源的一种伺服控制系统。
它由气源、伺服阀(或叫执行器)和控制器三部分组成。
1.气源:提供动力,通常使用压缩空气。
2.伺服阀:用于控制动作,是系统的执行机构。
3.控制器:负责控制、监测和反馈。
具体来说,控制器会接收到来自外部的控制信号,然后将信号
转换为控制电压给伺服阀,控制伺服阀打开或关闭,进而控制气压大小和方向,使被控设备的位置、速度或力度按照要求发生变化。
在气压伺服系统中,执行机构一般常采用活塞式气缸。
它的基本工作原理是:由控制信号激活伺服阀,使压缩空气进入阀芯腔,通过阀芯腔内的控制口控制部件移动,从而实现位移或转动。
工作流程一般分为三步:感应、控制、反馈。
感应阶段是系统接收外部控制信号的过程,也是控制器对阀门进行操作的过程;控制阶段是将控制信号转换成控制电压送到伺服阀进行控制调节的过程;反馈阶段则是通过传感器监控被控制设备的状态,并将反馈信息送回控制器,调整气压大小和方向,以实现所需的控制目标。
气压伺服系统具有结构简单、精度高、响应速度快、可靠性高等优点,在一些特定的场合下具有独特的应用优势,如冶金、煤气、石油化工等各种过程控制系统。
但是,由于气体的可压缩性,气压伺服系统的伺服刚度常比液压伺服系统低得多。
以上信息仅供参考,如有需要,建议您咨询气压伺服系统相关厂商或技术人员。
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。
伺服焊接工作原理
伺服焊接工作原理
伺服焊接是一种利用伺服电机控制焊接头的位置和速度的自动焊接过程。
它的工作原理如下:
1. 电控系统:伺服系统由电控系统和机械系统组成。
电控系统包括伺服电机、编码器、控制器、驱动器等。
通过控制器向驱动器发送控制信号,驱动器根据信号控制伺服电机的运动。
2. 机械系统:机械系统由焊接头、工件夹具、传动装置等组成。
焊接头负责进行焊接,工件夹具固定工件以保持稳定,传动装置将电机的旋转运动传递给焊接头。
3. 反馈控制:编码器位于电机轴上,用于测量电机的位置和速度,并将信号传输给控制器。
控制器根据编码器的反馈信号来调整驱动器的输出信号,从而实现对焊接头位置和速度的精确控制。
4. 焊接过程:焊接头通过机械系统和电控系统的协调工作,以预设的位置和速度进行焊接。
控制器根据编码器的反馈信号不断调整驱动器的输出,使焊接头能够精确跟随所需的焊接路径进行焊接。
总结起来,伺服焊接利用伺服电机控制焊接头的位置和速度,通过电控系统和机械系统的协调工作,实现对焊接过程的自动化控制。
这种方法可以提高焊接的精确度和稳定性,提高工作效率。
伺服系统的分类和特点
伺服系统的分类和特点一、引言伺服系统,作为现代工业自动化的重要组成部分,其性能和特点在很大程度上决定了整个系统的性能和稳定性。
伺服系统能够根据输入的指令信号,自动、快速、准确地控制执行机构的位移、速度和加速度,实现对目标值的精确跟踪。
本文将对伺服系统的分类和特点进行详细的阐述,以便更好地理解和应用伺服系统。
二、伺服系统的分类伺服系统可以根据工作原理和应用领域进行分类。
1.根据工作原理分类根据工作原理,伺服系统可以分为电气伺服系统和液压伺服系统两大类。
其中,电气伺服系统又可以分为直流伺服系统和交流伺服系统。
(1)直流伺服系统:直流伺服电机由定子、转子、电刷和换向器等部分组成。
其工作原理是当电流通过励磁绕组和电枢绕组时,产生磁场,驱动转子旋转。
直流伺服电机具有调速范围广、低速性能好、响应速度快等优点,但同时也存在维护成本高、易磨损等缺点。
(2)交流伺服系统:交流伺服电机由定子、转子和编码器等部分组成。
其工作原理是通过控制电机的输入电压或电流,改变电机的旋转速度和方向。
交流伺服电机具有效率高、可靠性高、维护成本低等优点,但同时也存在调速范围较窄、低速性能较差等缺点。
2.根据应用领域分类根据应用领域,伺服系统可以分为工业伺服系统和航空伺服系统两大类。
(1)工业伺服系统:工业伺服系统主要用于工业自动化生产线、数控机床、包装机械等领域。
其特点是要求精度高、稳定性好、可靠性高、响应速度快等。
常见的工业伺服系统有电机驱动控制系统、气压传动控制系统和液压传动控制系统等。
(2)航空伺服系统:航空伺服系统主要用于航空器自动驾驶系统、雷达天线控制系统等领域。
其特点是要求精度高、可靠性极高、响应速度快、抗干扰能力强等。
常见的航空伺服系统有舵机控制系统、燃油控制系统等。
三、伺服系统的特点1.精度高:伺服系统的输出量能够精确地跟踪输入指令信号,从而实现高精度的位置控制和速度控制。
2.快速响应:伺服系统具有快速的动态响应特性,能够迅速跟踪输入信号的变化,保证系统的稳定性和动态性能。
伺服系统的基本组成
伺服系统的基本组成1. 介绍伺服系统是一种能够控制和调整设备位置、速度和加速度的系统。
它由多个组件组成,经过精确的控制和反馈,可以实现高精度的运动控制。
本文将介绍伺服系统的基本组成,包括伺服电机、驱动器、控制器和反馈装置。
2. 伺服电机2.1 直流伺服电机直流伺服电机是最常用的伺服电机之一。
它由一组线圈和永磁体组成,当电流通过线圈时,会产生磁场。
通过改变电流的方向和大小,可以对电机的转速和转矩进行精确控制。
2.2 步进伺服电机步进伺服电机是一种以步进运动为基础的伺服电机。
它通过不同相位的脉冲信号控制电机的运动。
每个脉冲信号对应电机转动一定步长。
步进伺服电机适用于低速和高力矩的应用。
2.3 交流伺服电机交流伺服电机是一种使用交流电源驱动的伺服电机。
它与直流伺服电机相比具有更高的转速和功率密度。
交流伺服电机通常使用传感器来提供位置和速度反馈。
3. 驱动器驱动器是用于控制伺服电机的电子设备。
它接收控制器发送的指令,并将其转化为相应的电流或电压信号,驱动伺服电机进行运动。
驱动器通常具有过流、过压和过热保护功能,以保证系统的安全运行。
4. 控制器控制器是伺服系统的核心部件,用于计算和生成控制信号,以实现对伺服电机的精确控制。
控制器通常由控制算法和处理器组成。
控制算法可以根据系统的要求,采用位置控制、速度控制或力矩控制等方式来控制伺服电机的运动。
5. 反馈装置反馈装置是伺服系统中的重要组成部分,用于检测伺服电机的位置、速度和加速度等参数,并将其反馈给控制器。
常用的反馈装置包括编码器、霍尔传感器和光电开关等。
通过反馈装置提供的准确数据,控制器可以实时调整伺服电机的运动,以保证系统的稳定性和精度。
6. 总结伺服系统由伺服电机、驱动器、控制器和反馈装置组成,通过精确的控制和反馈来实现对设备位置、速度和加速度的控制。
不同类型的伺服电机适用于不同的应用场景。
驱动器和控制器负责将控制信号转化为电流或电压信号,并计算和生成控制信号。
伺服系统的基本组成
伺服系统的基本组成伺服系统是一种控制系统,用于控制电机或其他运动设备的运动。
它由多个组件组成,包括电机、编码器、控制器、驱动器和电源等。
在本文中,我们将详细介绍伺服系统的基本组成。
1. 电机电机是伺服系统的核心组件,它将电能转换为机械能,驱动设备运动。
伺服系统中常用的电机类型包括直流电机、交流电机和步进电机等。
其中,直流电机和交流电机通常需要使用编码器来提供位置反馈,以便控制器可以准确地控制电机的位置和速度。
2. 编码器编码器是一种测量旋转角度或线性位移的设备。
它可以将机械运动转换为电信号,提供位置反馈给控制器。
编码器通常与电机轴连接,以便测量电机的位置和速度。
编码器的类型包括光电编码器、磁性编码器和霍尔编码器等。
3. 控制器控制器是伺服系统的大脑,它接收编码器提供的位置反馈信号,并根据预设的运动参数控制电机的位置和速度。
控制器通常使用PID控制算法来实现精确的位置和速度控制。
控制器还可以提供其他功能,如运动规划、数据记录和通信接口等。
4. 驱动器驱动器是将控制器输出的信号转换为电机驱动信号的设备。
它通常包括功率放大器和电流放大器等电路,以便将低电平控制信号转换为高电平电机驱动信号。
驱动器的类型包括直流驱动器、交流驱动器和步进驱动器等。
5. 电源电源是伺服系统的能量来源,它提供电机和其他组件所需的电能。
电源的类型包括交流电源和直流电源等。
在伺服系统中,电源的质量和稳定性对系统的性能和可靠性至关重要。
综上所述,伺服系统的基本组成包括电机、编码器、控制器、驱动器和电源等组件。
这些组件共同工作,实现精确的位置和速度控制,广泛应用于机器人、自动化设备、数控机床和医疗设备等领域。
伺服系统的结构组成
伺服系统的结构组成
机电一体化的伺服掌握系统的结构、类型繁多,但从自动掌握理论的角度来分析,伺服掌握系统一般包括掌握器、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号的环节,通常由特地的电路或计算机来实现。
2.掌握器掌握器通常是计算机或PID掌握电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以掌握执行元件按要求动作。
3.执行环节执行环节的作用是按掌握信号的要求,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。
1。
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。
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伺服系统的组成
由于伺服系统服务对象很多,如计算机光盘驱动控制、雷达跟踪系统、进给跟踪系统等,因而对伺服系统的要求也有所差别。
工程上对伺服系统的技术要求很具体,可以归纳为以下几个方面:
⒈对系统稳态性能的要求;
⒉对伺服系统动态性能的要求;
⒊对系统工作环境条件的要求;
⒋对系统制造成本、运行的经济性、标准化程度、能源条件等
方面的要求。
虽然伺服系统因服务对象的运动部件、检测部件以及机械结构等的不同而对伺服系统的要求也有差异,但所有伺服系统的共同点是带动控制对象按照指定规律做机械运动。
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如图1.1所示。
㈠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。
㈡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。
㈢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换成机械能,驱动被控对象工作。
㈣被控对象
被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体。
被控对象一般包括传动系统、执行装置和负载。
㈤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。
在实际的伺服控制系统中,上述每个环节在硬件特征上并不成立,可能几个环节在一个硬件中,如测速直流电机既是执行元件又是检测元件。