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簡單一文給大家介紹下伺服系統(tǒng)
更新時間:2019-08-01   點擊次數(shù):1658次

簡單一文給大家介紹下伺服系統(tǒng)!在機器人身上的伺服系統(tǒng)!

 

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,越來越多的領(lǐng)域開始使用工業(yè)機器人代替人力。對于機器人制造商和機器人消費者而言,選擇合適的伺服電機始終是一項艱難的任務(wù)。機器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng),伺服控制系統(tǒng)則是實現(xiàn)機器人機械本體控制和伺服機構(gòu)控制的重要部分。因而要了解機器人的運作過程,必然繞不過伺服系統(tǒng)。


伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是以變頻技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的產(chǎn)品,是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)除了可以進行速度與轉(zhuǎn)矩控制外,還可以進行、快速、穩(wěn)定的位置控制。

廣義的伺服系統(tǒng)是地跟蹤或復(fù)現(xiàn)某個給定過程的控制系統(tǒng),也可稱作隨動系統(tǒng)。

狹義伺服系統(tǒng)又稱位置隨動系統(tǒng),其被控制量(輸出量)是負載機械空間位置的線位移或角位移,當位置給定量(輸入量)作任意變化時,系統(tǒng)的主要任務(wù)是使輸出量快速而準確地復(fù)現(xiàn)給定量的變化。

伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

機電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、類型繁多,但從自動控制理論的角度來分析,伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五部分。


伺服系統(tǒng)組成原理框圖

1、比較環(huán)節(jié) 
比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環(huán)節(jié),通常由專門的電路或計算機來實現(xiàn)。

 2、控制器 
控制器通常是計算機或PID(比例、積分和微分)控制電路,其主要任務(wù)是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理,以控制執(zhí)行元件按要求動作。

3、執(zhí)行環(huán)節(jié) 
執(zhí)行環(huán)節(jié)的作用是按控制信號的要求,將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機械能,驅(qū)動被控對象工作。機電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機或液壓、氣動伺服機構(gòu)等。           
           
4、被控對象 
被控對象指被控制的物件,例如一個機械手 臂,或是一個機械工作平臺。

5、檢測環(huán)節(jié) 
檢測環(huán)節(jié)是指能夠?qū)敵鲞M行測量并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。

伺服系統(tǒng)的特點和功用
伺服系統(tǒng)與一般機床的進給系統(tǒng)有本質(zhì)上差別,它能根據(jù)指令信號地控制執(zhí)行部件的運動速度與位置。伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機床的聯(lián)系環(huán)節(jié),是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成,具有以下特點:

必須具備高精度的傳感器,能準確地給出輸出量的電信號。

功率放大器以及控制系統(tǒng)都必須是可逆的。

足夠大的調(diào)速范圍及足夠強的低速帶載性能。

快速的響應(yīng)能力和較強的抗干擾能力。

伺服系統(tǒng)的類型
   
按控制原理分:有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式

按被控制量性質(zhì)分: 有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式

按驅(qū)動方式分: 有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動形式

按執(zhí)行元件分: 有步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式

 

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