伺服系统结构与组成优化

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：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、功率放大器、执行机构、检测装置四部分。图4－4给出了伺服系统组成原理框图。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，以误差的形式表现，可概括为动态误差、稳态误差和静态误差3个方面。

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、功率放大器、执行机构、检测装置四部分。图4－4给出了伺服系统组成原理框图。

（1）图中各个部分的简单介绍如下。

①控制器：主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略。

②功率放大器：作用是将信号进行放大，并用来驱动执行机构完成某种操作。

③执行机构：作用是根据控制信息和指令完成所要求的动作，主要有电磁式（交直流伺服电动机、步进电动机等）、气动式和液压式。

④检测装置：任务是测量被控制量（即输出量），实现反馈控制。

图4－4　伺服系统组成原理框图

（2）伺服系统的基本工作原理如下。

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，和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运动，朝着消除偏差的方向。直至到达指定的目标位置。

（3）伺服系统的技术要求如下。

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，以误差的形式表现，可概括为动态误差、稳态误差和静态误差3个方面。

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，系统能够恢复到原来稳定状态的能力；或者当给系统一个新的输入指令后，系统达到新的稳定运行状态的能力。