伺服控制系统是一种能够跟随输入指令信号进行控制的系统，也称随动控制系统。位置伺服控制系统用于机械的定位和定向控制，机器人、数控机床、雷达跟踪、舰船操舵等都大量使用电动机控制的位置伺服系统。位置闭环控制与调速系统的不同是其有位置检测和位置控制器。本章主要介绍步进电动机位置开环控制原理和伺服电动机位置闭环控制系统的组成和控制要求。......
2023-06-19
位置闭环伺服控制系统的组成及优化
【摘要】：半闭环控制，减速器和丝杠间隙造成的误差在位置反馈环外，这些误差不能被抑制，因此控制准确度较全闭环控制低，但是成本低，安装和维护都比较方便。
1.位置闭环伺服控制原理
数控机床进给伺服系统位置闭环控制原理如图7.12所示。工作台由伺服电动机、减速器带动丝杠转动，丝杠滚珠传动副将丝杠旋转变换为工作台的水平移动，通过光栅检测工作台位置，并将位置反馈信号与位置给定信号比较，若有偏差则由位置控制器通过速度控制器、伺服驱动器、伺服电动机等环节使工作台前移或后移，直到指定位置。一般在工作台未到指定位置前要求快速移动，以提高工作效率，接近工作位置时应减速，以保证定位准确度，在切削时的速度一般也较低。进给系统一般用光栅或磁尺检测工作台位移，准确度高，设备代价也较高。光栅对环境和维护的要求较高，因此普通数控机床经常采用光电编码器间接测量工作台的移动，以降低成本。
图7.12 数控机床进给伺服系统位置闭环控制原理
图7.13 数控机床进给半闭环伺服控制系统
2.半闭环位置伺服控制
半闭环位置伺服控制的位置采用间接检测方法，在数控机床一般用光电编码器检测伺服电动机或减速器转轴的转速或角位移，如图7.13所示，因为转轴角位移正比于工作台的直线位移，所以检测转角也就检测了工作台的线位移。半闭环控制，减速器和丝杠间隙造成的误差在位置反馈环外，这些误差不能被抑制，因此控制准确度较全闭环控制低，但是成本低，安装和维护都比较方便。
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2023-06-19
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