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伺服运动系统(伺服作动系统)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-17 21:04   点击:251  编辑:admin   手机版

1. 伺服作动系统

编码器是一个反馈元件,使系统构成半闭环回路。伺服电机转动时编码器产生脉冲,可以用来检测伺服电机的转速、转向和位置。

2. 伺服运动控制系统

伺服电机伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

3. 伺服运动控制技术

顾名思义,伺服即伺候服侍的意思;就象伺候服侍一个人那样,把穿衣、吃饭、洗脸、睡觉,等等一系列复杂动作,安排、协助他做出来;不是简单的通电工作或调整快慢;伺服控制与反馈控制不同;伺服控制是令被控制对象,按我们的意愿作出复杂动作;反馈控制是控制端,根据被控制对象反馈回来的信号作调整。当然,伺服控制里大都掺杂着反馈控制,所以造成误解。

4. 伺服作动器工作原理

作动器(Actuator):在控制系统中的输出装置或转换器,可以把电,液压,气压的能量,转换成机械动作。作动器是实施振动主动控制的关键部件,是主动控制系统的重要环节。作动器又名激振器,用于进行动力学试验,是动力学试验的出力装置。主要作用作动器的作用是按照确定的控制规律对控制对象施加控制力。随着振动主动控制技术的发展 ,对作动器的要求愈来愈高。

在传统的流体作动、气体作动器和电器作动器的基础上,研究开发出了多种智能型作动器,如压电陶瓷作动器、压电薄膜作动器、电致伸缩作动器、磁致伸缩作动器、形状记忆合金作动器、伺服作动器和电流变流体作动器等。

这些作动器的出现为实现高精度的振动主动控制提供了必要条件。

5. 动态伺服控制

1.转速步进电机增加闭环控制后,可以实现高速运行,转速几乎可以和伺服电

机媲美,但也保留了传统步进电机低速的特性。伺服电机在高速下可以其性能,在高速转为低速止时,会有过冲现象。

2.矩频特性闭环步进电机转速越快力矩越小,伺服电机在额定转速内力矩恒定。

3.过载能力闭环步进电机具备小幅度(如1.5倍)短时过载输出能力,提升了步进电机动态响应能力。伺

服电机一般是3倍过载。

4.调试难易度闭环步进电机调试和使用非常简单,只需要调节驱动器的几个电位

器的位置。伺服电机有上百个参数,调试复杂,往往需要经验丰富的工程师调试。

5.噪音、发热、震动

闭环步进电机和伺服电机在应用环境不是特别严谨情况下,噪音、发热、震动几乎没太大差别,但伺服电机还是要稍优异一些。

6.工作模式闭环步进电机工作模式有位置模式和速度模式(一体化步进电机支

持多种远点回归模式),伺服电机支持位置模式、速度模式和力矩模式。

7.精度闭环步进电机增加闭环

控制后精度提升了很多,但相对而言还是要低于伺服电机的精度。

8.成本价格闭环步进电机在性

步进电机是有优势的,要实现相同功能的情况下伺服电机的价格要大于同功率的闭环步进电机,伺服电

机的高响应、高速性及高精度的优点决定了产品的价格高昂,这是无可避免的。总结,伺服电机用于精

度高速度快的场合,才能发挥出它应有的速度和精度优势,但是在应用环境不是很严格的情况下闭环步

进电机也不差。总而言之,需要根据你的应用场合和预算高低来选用你的电机,这两种电机有各自的特

点和自身的价值在从使用上的角度来分析

1、步进电机的转矩随着转速的增加而降低,即具备低转速高

扭力的特点,适合的转速为500左右。而伺服电机是恒扭矩,但更适合2000转或更高。

2、步进电机的控

制精度要比伺服电机低大约10倍。

3、伺服电机的过载能力约为步进电机的3倍。

4、步进电机的平稳性较

差,特别是在低速时噪声更明显,而伺服电机运行一直是低噪音、平稳的。

5、伺服电机的价格约为步进电机的3倍。

6. 伺服作动系统工作原理

转向轮工作原理

前轮转弯系统是一套典型的机械一液压位置伺服系统,主要由输入机构(手轮和脚蹬)、控制钢索、伺服活门、反馈钢索和转弯作动筒组成。当驾驶员转动手轮或蹬脚蹬时,控制信号通过控制钢索驱动伺服活门,打开油路,高压油到达两个转弯作动筒的不同腔,于是两个作动筒一个推一个拉,驱动前轮偏转,同时通过反馈钢索提供反馈信号,当反馈信号与控制信号偏差为零时,伺服活门回到中立位,此时,前轮偏转角度与手轮输入量相对应。

该系统除了具有正常的转弯功能外,通过伺服活门在中立位时,两个油路上的节流装置还具有中立减摆的功能。压力补偿器的作用是增加回油压力,防止空隙现象发生。拖行释压活门作用是在拖飞机时,通过按压该活门将作动筒两端油路接通,可使前轮自由转动。

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