伺服系统控制原理(伺服系统的原理)

海潮机械 2023-01-24 11:55 编辑:admin 259阅读

1. 伺服系统的原理

伺服电机是可以精确控制角位移和转速的电机。

工作原理:

伺服电机内部一般用永磁体做转子,由驱动器控制三相电流形成旋转变化的电磁场,转子在磁场的作用下旋转。

通过电机后端自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值和目标值进行比较,形成闭环控制,从而精确控制电机转动的角度。

伺服电机的精度取决于编码器的精度,编码器上有均匀分布的缝,一个缝为一线,线数越多,编码器精度越高,伺服电机精度也就越高。伺服电机工作时,每转动一个角度就会发出一个脉冲,这样驱动器发出的脉冲和编码器接收的脉冲可以形成呼应。

伺服电机可以实现很高的转速,日系伺服电机可达3000r/min,欧系可达6000r/min,而步进电机最高转速一般为500-600r/min。

伺服电机启动非常平稳,可以实现很大的加速度,启动迅速,一般只需几毫秒,而步进电机一般需要几百毫秒。交流伺服电机还具有共振抑制功能。

2. 伺服系统原理与设计第三版答案

1:伺服马达内部包括了一个小型直流马达;一组变速齿轮组;一个反馈可调电位器;及一块电子控制板。

其中,高速转动的直流马达提供了原始动力,带动变速(减速)齿轮组,使之产生高扭力的输出,齿轮组的变速比愈大,伺服马达的输出扭力也愈大,也就是说越能承受更大的重量,但转动的速度也愈低 2、微行伺服马达的工作原理 一个微型伺服马达是一个典型闭环反馈系统减速齿轮组由马达驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动马达正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,从而达到使伺服马达精确定位的目的。

3、如何控制伺服马达 标准的微型伺服马达有三条控制线,分别为:电源、地及控制。

电源线与地线用于提供内部的直流马达及控制线路所需的能源,电压通常介于4V—6V之间,该电源应尽可能与处理系统的电源隔离(因为伺服马达会产生噪音)。

甚至小伺服马达在重负载时也会拉低放大器的电压,所以整个系统的电源供应的比例必须合理。

4、伺服马达的电源引线 电源引线有三条,如图中所示。

伺服马达三条线中红色的线是控制线,接到控制芯片上。

中间的是SERVO工作电源线,一般工作电源是5V。

第三条是地线 5、伺服马达的运动速度 伺服马达的瞬时运动速度是由其内部的直流马达和变速齿轮组的配合决定的,在恒定的电压驱动下,其数值唯一。

但其平均运动速度可通过分段停顿的控制方式来改变,例如,我们可把动作幅度为90o的转动细分为128个停顿点,通过控制每个停顿点的时间长短来实现0o—90o变化的平均速度。

对于多数伺服马达来说,速度的单位由“度数/秒”来决定。

6、使用伺服马达的注意事项 除非你使用的是数码式的伺服马达,否则以上的伺服马达输出臂位置只是一个不准确的大约数。

普通的模拟微型伺服马达不是一个精确的定位器件,即使是使用同一品牌型号的微型伺服马达产品,他们之间的差别也是非常大的,在同一脉冲驱动时,不同的伺服马达存在±10o的偏差也是正常的。

正因上述的原因,不推荐使用小于1ms及大于2ms的脉冲作为驱动信号,实际上,伺服马达的最初设计表也只是在±45o的范围。

而且,超出此范围时,脉冲宽度转动角度之间的线性关系也会变差。

要特别注意,绝不可加载让伺服马达输出位置超过±90o的脉冲信号,否则会损坏伺服马达的输出限位机构或齿轮组等机械部件。

由于伺服马达的输出位置角度与控制信号脉冲宽度没有明显统一的标准,而且其行程的总量对于不同的厂家来说也有很大差别,所以控制软件必须具备有依据不同伺服马达进行单独设置的功能

3. 伺服系统的原理框图

如:自动调温空调,当环境温度高于设定温度时,空调制冷系统自动开启,调定室温到设定值。

工作原理:闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统。这是一种自动控制系统,其中包括功率放大和反馈,使输出变量的值响应输入变量的值。数控装置发出指令脉冲后,当指令值送到位置比较电路时,此时若工作台没有移动,即没有位置反馈信号时,指令值使伺服驱动电动机转动,经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。装在机床工作台上的位置测量元件,测出工作台的实际位移量后,后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较,并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值,经放大器后放大,再控制伺服驱动电动机转动,直至差值为零时,工作台才停止移动。这种系统称为闭环伺服系统。

4. 伺服系统原理与设计

原理是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器之于普通交流马达,作为精密设备,它在使用过程中难免会出现一些故障,常见的故障及维修方法如下:

5. 伺服系统的原理图

DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机.组的和功功率,从而满足电厂供电的要

求。对于供热机组DEH控制还将控制供热压,力或流量。

DEH系统设有转速控制回路,电功率控制回路,主汽压控制回路,超速保护等基本控制回路以及同期,调频限制,信号选择,判断等逻辑回路。

DEH系统通过电液伺服阀控制高压阀门,从而达到控制机组转速,功率的目的。