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伺服系统主要控制什么(伺服控制系统一般包括哪几个部分)

发布时间:2023-06-07 17:44:02

星光电脑为您整理了伺服系统主要控制什么,还有伺服控制系统一般包括哪几个部分每部分能实现何种功能和伺服电机的基本三种控制方式,下面一起来看伺服系统名词解释吧。

伺服系统主要控制什么

伺服电机的基本三种控制方式

伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,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。
简单介绍了一下伺服电机的工作原理,接着看看它的三种控制方式:
1、位置模式
2、转矩模式
3、速度模式

下面,就来依序看一下伺服电机的这三种控制方式到底是怎么回事。
1、位置模式
看这个名字,就能猜到个大概了,说白了就是对位置要求比较高,比如直线伺服模组这种机构,需要滑动机构停止准确,就用这种模式,说到这里,咱们顺带来看一下滚珠丝杆式模组的组成(老张的宗旨是:利用有限的碎片化时间,让大家可以了解的更多)。
自动化中应用的基本都是这种模式,还有就是,在位置模式下,PLC一般都是以通过发送脉冲给驱动器的方式,来控制伺服系统。
那这种模式下,PLC又是怎么控制伺服电机的呢:通过发送的脉冲的频率,来确定转动速度的大小;通过发送脉冲的个数来确定转动的角度;当然也有些伺服系统,PLC可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。

由于位置模式对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于需要精确定位的装置,比如像上面说的直线模组,还有数控机床,印刷机械等等,可以说这种模式是应用最广的。
2、转矩模式
一般来说,应用转矩模式,都是对电机的速度、位置没有什么要求,只需要输出一个恒转矩,就像我刚才的那种使用工况。
和位置模式不同的是,转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接对地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩,比如说:伺服系统中,如果10V对应的转矩是5N·m,那么外部输入模拟量设置为5V时,电机输出转矩就是2.5N·m。
这时,如果电机轴负载小于2.5N·m时,电机就会正转;负载大于2.5N·m时,电机会跟着负载方向转动;当然负载等于2.5N·m时,电机就不转。

这种控制模式咱们使用的不是很多,一般都是应用在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化,随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
当然,如果有其他场合用到了这种控制模式,也欢迎大家在评论区补充。
3、速度模式
在这种模式下,控制伺服电机的转动速度有两种方式:

1、外部对驱动器发送脉冲的频率
就是通过上位机(比如PLC),对伺服驱动器发送的脉冲频率,来控制伺服电机的旋转速度,这种方式和位置模式是一样的。
2、通过模拟量的输入
这个方式和转矩模式差不多,0-10V分别对应的不同速度,外部输入模拟量设定为不同的电压时,伺服电机就会输出相应的转速。
在速度模式下,伺服系统本身没办法做定位,如果想要实现定位功能,需要将电机的位置信号或者是负载的位置信号反馈给上位机,然后再由上位机进行运算控制,说白了就是:需要另外检测电机或者负载的位置。
位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由最终负载端的检测装置来提供了。

这样做的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。

伺服控制系统一般包括哪几个部分?每部分能实现何种功能?

伺服控制系统包括控制器,被控对象,执行环节,检测环节,比较环节五部分。

1.比较环节功能: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.控制器功能: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.执行环节功能: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.被控对象功能:机械参数量包括位移,速度,加速度,力,和力矩为被控对象。

5.检测环节功能: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。

扩展资料:

伺服来自英文单词“servo”,指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动,运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程,而电气伺服系统包括驱动器伺服电机、反馈装置和控制器。

伺服机构理论(servomechansimtheory)起源于二次世界大战期间,美军为了发展具有自动控制功能的雷达追踪系统,委托了麻省理工学院发展控制机械系统的闭回路控制技术,以强化火控系统的精准度,此一发展奠定了后来伺服机构理论的基础。而微处理器及集成电路的不断进化,不仅带动了资讯产业的发展,也间接带动了伺服驱动技术的发展。

随着网络通讯技术的进步,采用即时网络通讯技术的伺服系统也随之发展,利用SERCOS即时通讯网络技术(real-timenetworkcommunication)所发展的网络控制分散式伺服系统,目前已有多种采用不同通讯协定的分散式运动控制系统,如SERCOS、Real-TimeCANbus。应用高速网络技术于分散式伺服系统有许多优点,诸如更灵活的系统应用、更佳的系统整合控制效果等等。

参考资料来源:百度百科——伺服控制系统

伺服系统是什么

伺服系统(System)就是随时等候为你服务的系统(System),例如超级解霸有一个光驱自动伺服系统(System),它随操作系统(System)的开启而开启,当放入音像光碟时,它就会开启超级解霸播放

伺服系统名词解释

伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统,由控制器,功率驱动装置,反馈装置和电动机等部分构成。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制灵活方便。
伺服系统按控制方式开分为开环、闭环和半闭环等类型。它的主要作用有:以小功率指令信号去控制大功率负载;在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动;使输出机械位移精确地跟踪电信号等。伺服系统最初用于国防军工, 如火炮的控制, 船舰、飞机的自动驾驶和导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。伺服(Servo)是ServoMechanism一词的简写,来源于希腊,其含义是奴隶,顾名思义,就是指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动,而其中的运动要素包括位置、速度和力矩等物理量。回顾伺服系统的发展历程,从最早的液压、气动到如今的电气化,由伺服电机、反馈装置与控制器组成的伺服系统已经走过了近50个年头。[1]
如今,随着技术的不断成熟,交流伺服电机技术凭借其优异的性价比,逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。交流伺服系统技术的成熟也使得市场呈现出快速的多元化发展,并成为工业自动化的支撑性技术之一

伺服系统的作用是什么

伺服驱动系统(Servo System)简称伺服系统,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控车床等。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(使用在电机系统中的伺服电机转动惯量较大,为了能够和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机,为了得到极高的响应速度。但这类电机的过载能力低,当使用在进给伺服系统中时,必须加减速装置。转动惯量反映了系统的加速度特性,在选择伺服电机时,系统的转动惯量不能大于电机转数惯量的3倍)较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机。当然,其基本工作原理和普通的交直流电动机没有什么不同。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,一般其内部包括电流、速度/或位置闭环。

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