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Rexroth伺服模塊DKC10.3-008-3-MGP-01VRS  

伺服系統(tǒng)是什么

　　伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng),。伺服系統(tǒng)使物體的位置,、方位,、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求,、對功率進(jìn)行放大,、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩,、速度和位置控制非常靈活方便,。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度,、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）,，其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別,。伺服系統(tǒng)最初用于，如火炮的控制,，船艦,、飛機(jī)的自動(dòng)駕駛，發(fā)射等,，后來逐漸推廣到國民經(jīng)濟(jì)的許多部門,，如自動(dòng)機(jī)床、無線跟蹤控制等,。

伺服系統(tǒng)主要作用

　　1,、以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載；

      2,、在沒有機(jī)械連接的情況下,，由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng),；

　　3,、使輸出機(jī)械位移精確地跟蹤電信號(hào)，如記錄和指示儀表等,。

伺服系統(tǒng)的分類

　　從系統(tǒng)組成元件的性質(zhì)來看,，有電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和電氣-液壓伺服系統(tǒng)及電氣-電氣伺服系統(tǒng)等,；

　　從系統(tǒng)輸出量的物理性質(zhì)來看,，有速度或加速度伺服系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)等；

　　從系統(tǒng)中所包含的元件特性和信號(hào)作用特點(diǎn)來看,，有模擬式伺服系統(tǒng)和數(shù)字式伺服系統(tǒng),；

　　從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，有單回伺服系統(tǒng),、多回伺服系統(tǒng)和開環(huán)伺服系統(tǒng),、閉環(huán)伺服系統(tǒng),。

　　伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動(dòng)元件劃分，有步進(jìn)式伺服系統(tǒng),、直流電動(dòng)機(jī)（簡稱直流電機(jī)）伺服系統(tǒng),、交流電動(dòng)機(jī)（簡稱交流電機(jī)）伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)的基本要求

　?。?）穩(wěn)定性好：穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后到達(dá)新的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài)。

　?。?）精度高：伺服系統(tǒng)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(shù)控機(jī)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0.01～0.00lmm之間,。

　　（3）快速響應(yīng)性好：快速響應(yīng)性是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一,，即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快,，一方面要求過渡過程時(shí)間短，一般在200ms以內(nèi),，甚至小于幾十毫秒,；另一方面，為滿足超調(diào)要求,，要求過渡過程的前沿陡,，即上升率要大。

伺服系統(tǒng)主要特點(diǎn)

　　1,、精確的檢測裝置：以組成速度和位置閉環(huán)控制,；

       2,、有多種反饋比較原理與方法：根據(jù)檢測裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較,、相位比較和幅值比較3種,；

　　3,、高性能的伺服電動(dòng)機(jī)（簡稱伺服電機(jī)）：用于高效和復(fù)雜型面加工的數(shù)控機(jī)床,，伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)過程中。要求電機(jī)的輸出力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值大,，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動(dòng)力矩,。要求伺服電機(jī)在低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以便在與機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié),；

　　4,、寬調(diào)速范圍的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看,，數(shù)控機(jī)床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調(diào)節(jié)為外環(huán),、速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng),，其內(nèi)部的實(shí)際工作過程是把位置控制輸入轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度給定信號(hào)后，再通過調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),，實(shí)現(xiàn)實(shí)際位移,。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求調(diào)速性能也比較高，因此要求伺服系統(tǒng)為高性能的寬調(diào)速系統(tǒng),。

伺服系統(tǒng)的基本組成

　　伺服系統(tǒng)主要由三部分組成：控制器,，功率驅(qū)動(dòng)裝置，反饋裝置和電動(dòng)機(jī),?？刂破靼凑諗?shù)控系統(tǒng)的給定值和通過反饋裝置檢測的實(shí)際運(yùn)行值的差，調(diào)節(jié)控制量,；功率驅(qū)動(dòng)裝置作為系統(tǒng)的主回路,，一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動(dòng)機(jī)之上，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小,，另一方面按電動(dòng)機(jī)的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)所需的交流電或直流電；電動(dòng)機(jī)則按供電大小拖動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn),。

　伺服系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　在數(shù)控機(jī)床上,，伺服調(diào)控系統(tǒng)是其*的一部分。其任務(wù)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,。伺服系統(tǒng)在一些自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛，特別是在自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展的大趨勢情況下,，伺服系統(tǒng)的應(yīng)用顯得越發(fā)重要,。當(dāng)前，我國正在推動(dòng)工業(yè)制造業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程,，這個(gè)過程中需要大量的工業(yè)機(jī)器人及機(jī)床設(shè)備,，在這些設(shè)備中伺服系統(tǒng)在整體控制方面有非常重要的應(yīng)用。

　　其中,，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號(hào),，驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件跟隨指令脈沖運(yùn)動(dòng)，并保證動(dòng)作的快速和準(zhǔn)確,，這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服,。以上指的主要是進(jìn)給伺服控制，另外還有對主運(yùn)動(dòng)的伺服控制,，不過控制要求不如前者高,。數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。

　　由于數(shù)控機(jī)床對產(chǎn)品加工時(shí)要求高,，所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵,。目前在數(shù)控機(jī)床上使用的伺服控制系統(tǒng),，其優(yōu)點(diǎn)主要有：精度高，伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的精確程度,。包括定位精度和輪廓加工精度,；穩(wěn)定性好，穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后,，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。

Rexroth伺服模塊DKC10.3-008-3-MGP-01VRS

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伺服控制電機(jī)如何低速

伺服控制電機(jī)是所有機(jī)電一體化設(shè)備的核心,，主要以位移,、加速度、力矩等作為被控量按照的軌跡進(jìn)行低速運(yùn)動(dòng),，輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,，生成適合馬達(dá)轉(zhuǎn)速的頻率從而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

伺服電機(jī)的控制方式如下：

1.脈沖控制方法

2.模擬控制方法

3.通信控制方法

4.轉(zhuǎn)矩控制方法

伺服電機(jī)屬于什么電機(jī)

伺服控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動(dòng),，輸出量能迅速而準(zhǔn)確地響應(yīng)輸入指令的變化,，伺服系統(tǒng)也稱為隨動(dòng)系統(tǒng)或自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。

1.按工作電源種類分為：直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng),、交流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

2.按工作原理可分為：開環(huán)式系統(tǒng),、閉環(huán)式系統(tǒng)

3.按驅(qū)動(dòng)部件分為：直流電機(jī)系統(tǒng)、交流電機(jī)伺服系統(tǒng)

R911294297   DKC14.3-200-7-FW

R911295605   DKC02.3-004-3-MGP-01VRS

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R911333971   DKC10.3-012-3-MGP-01V24

 伺服驅(qū)動(dòng)器的選型步驟：

  1．需求分析,。

  確定轉(zhuǎn)速,、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精度或定位精度,、安裝尺寸,、是否需要閉環(huán)、成本,；

  2．選擇電機(jī),。

  首先確定電機(jī)類型；然后根據(jù)轉(zhuǎn)速,、轉(zhuǎn)矩,、安裝尺寸選擇電機(jī)；

  3．選擇反饋元件

  根據(jù)是否需要閉環(huán),，決定是否選用反饋元件,，如編碼器、測速機(jī),、旋變等,；

  根據(jù)轉(zhuǎn)速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。

  4．選擇驅(qū)動(dòng)器。

  根據(jù)電機(jī)功率,，和以上綜合因素選擇驅(qū)動(dòng)器,；

  選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)，不僅需考慮和電機(jī)的匹配,，還需考慮控制方式,。選擇適合自己控制器的控制方式，也很重要,。

  主要視具體應(yīng)用情況而定，簡單地說要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等）,，轉(zhuǎn)矩,、慣量、轉(zhuǎn)速,、精度,、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求）,，主要控制方式是位置,、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,，或電池供電,，電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào),。

通用型伺服驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)：

  *內(nèi)置電壓前饋，轉(zhuǎn)矩前饋控制,，實(shí)現(xiàn)位置指令的高動(dòng)態(tài)響應(yīng),。

  *內(nèi)置位置指令平滑，使得速度更加柔和,，減小機(jī)械沖擊,，提高機(jī)械使用壽命。

  *內(nèi)置轉(zhuǎn)矩指令濾波功能,，降低機(jī)械噪聲,。

  *慣量自識(shí)別功能。

  *可編程的16段位置指令功能,。直接設(shè)置指令長度,，運(yùn)行速度，加減速時(shí)間,，伺服根據(jù)設(shè)置自動(dòng)規(guī)劃出4次方位置曲線運(yùn)動(dòng),。

  *具有位置指令疊加功能?？赏瑫r(shí)追蹤兩路脈沖指令的總和,。

  *內(nèi)置全閉環(huán)功能,，對第二編碼器進(jìn)行位置閉環(huán)。

  *多種速度指令來源,，具有可編程16段速功能,。

  *增益自調(diào)整功能，通過設(shè)置剛性等級(jí),，調(diào)整伺服的剛度,。

  *內(nèi)置中斷定長功能，實(shí)現(xiàn)外部信號(hào)觸發(fā)后,，走一個(gè)固定的長度,。

  *內(nèi)置全閉環(huán)控制功能，可外接第二編碼器,，將機(jī)械的實(shí)際位置反饋到伺服,，消除機(jī)械打滑對位置精度的影響，使得位置精度更高,。