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伺服系統的性能要求 伺服系統的主要參數

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摘要:伺服系統是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統,伺服系統中的被控制量,也就是系統的輸出量,一般專指機械位移或者加速度和位移速度,是針對這些的反饋系統。伺服系統的基本要求有穩定性、精度、快速響應性和節能。下面來了解下伺服系統的相關知識。

一、伺服系統的性能要求

伺服系統的基本要求有穩定性、精度、快速響應性和節能。

1、穩定性好

作用在系統上的擾動消失后,系統能夠恢復到原來的穩定狀態下運行或者在輸入指令信號作用下,系統能夠達到新的穩定運行狀態的能力,在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調節過程后到達新的或者回復到原有平衡狀態。

2、精度高

伺服系統的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。作為精密加工的數控機床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在0.01~0.001mm之間。

3、快速響應性好

有兩方面含義,一是指動態響應過程中,輸出量隨輸入指令信號變化的迅速程度,二是指動態響應過程結束的迅速程度??焖夙憫允撬欧到y動態品質的標志之一,即要求跟蹤指令信號的響應要快,一方面要求過渡過程時間短,一般在200ms以內,甚至小于幾十毫秒;另一方面,為滿足超調要求,要求過渡過程的前沿陡,即上升率要大。

4、節能高

由于伺服系統的快速相應,注塑機能夠根據自身的需要對供給進行快速的調整,能夠有效提高注塑機的電能的利用率,從而達到高效節能。

二、伺服系統的主要參數

衡量伺服系統性能的主要指標有頻帶寬度和精度。頻帶寬度簡稱帶寬,由系統頻率響應特性來規定,反映伺服系統的跟蹤的快速性。帶寬越大,快速性越好。伺服系統的帶寬主要受控制對象和執行機構的慣性的限制。慣性越大,帶寬越窄。一般伺服系統的帶寬小于15赫,大型設備伺服系統的帶寬則在1~2赫以下。

自20世紀70年代以來,由于發展了力矩電機及高靈敏度測速機,使伺服系統實現了直接驅動,革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,使帶寬達到50赫,并成功應用在遠程導彈、人造衛星、精密指揮儀等場所。

伺服系統的精度主要決定于所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統中必須采用高精度的測量元件,如精密電位器、自整角機、旋轉變壓器、光電編碼器、光柵、磁柵和球柵等。此外,也可采取附加措施來提高系統的精度,例如將測量元件(如自整角機)的測量軸通過減速器與轉軸相連,使轉軸的轉角得到放大,來提高相對測量精度。采用這種方案的伺服系統稱為精測粗測系統或雙通道系統。通過減速器與轉軸嚙合的測角線路稱精讀數通道,直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數通道。

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