伺服系统的基本构成

伺服系统复习题

《运动控制系统》复习题 第一章伺服系统的作用及组成 1.在伺服控制系统中,使输出量能够以一定跟随输入量的变换而变换的系统称为,亦称为伺服系统。(准确度、随动系统) 2.伺服系统按调节理论分类可分为:开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统。 3.伺服系统按使用的驱动元件分类可分为:步进伺服系统、直流伺服系统、交流伺服系统。 第二章伺服控制基础知识 GTR/MOSFET/IGBT各自的特点及应用范围。 。 第三章步进电动机的控制 1.简述反应式步进电机的工作原理。 2.一台无相步进电动机,工作在十拍方式,转子齿数为48,在单相绕组中测得的电流频率为500Hz,试求电动机的齿距角、步距角和转速。 ;

3.三相步进电动机工作在双三拍方式,已知步距角为3°,最大转矩T max =,转动部分的转动惯量J=×,试求该步进电动机的自由振荡频率和周期。 ! 4.若一台BF 系列四相反应式步进电动机,其步距角为°/°。试问:(1) °/°表示什么意思(2)写出四相八拍运行方式的一个通电顺序。(4)在A 相测得电源频率为400Hz 时,每分钟的转速为多少 / 5.正常情况下步进电机的转速取决于( ) A.控制绕组通电频率 B.绕组通电方式 C.负载大小 D.绕组的电流 # 6.某三相反应式步进电机的转子齿数为50,其齿距角为( ) ° °电角度 °电角度 7.某四相反应式步进电机的转子齿数为60,其步距角为( ) °电角度 °电角度 8.某三相反应式步进电机的初始通电顺序为C B A →→,下列可使电机反转的通电顺序为(A ) A.A B C →→ B.A C B →→ C.B C A →→ D.C A B →→

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示: 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不尽相同,但通常可概括为以下几方面:可逆运行;速度范围宽;具有足够的传动刚度和高的速度稳定性;快速响应并无超调;高精度;低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 (1)从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r /min或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。 (2)电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 (3)为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力,才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 (4)电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展,数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID,使用灵活,柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施,使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。

伺服驱动系统的原理与种类

机电一体化系统设计基础课程教学辅导 第四章:伺服驱动系统的原理与种类 一、教学建议 ●通过文字教材掌握伺服驱动的基本原理,了解机电一体化伺服驱动系统的种类及其 特性。 ●流媒体课件第15讲介绍了机电一体化系统伺服驱动的基本原理、种类及其特性; ●在学习的过程中,如果有学习的心得和体会,请在课程论坛上和大家分享;如果有 什么疑惑,也可以在课程论坛寻找帮助。 二、教学要求 1.掌握伺服驱动的基本原理 一般来说,伺服系统组成框图如图1所示。 图1 伺服系统组成框图 (1)控制器:伺服系统中控制器的主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略,控制器通常由电子线路或计算机组成。 (2)功率放大器:伺服系统中功率放大器的作用是将信号进行放大,并用来驱动执行机构完成某种操作,功率放大装置主要由各种电力电子器件组成。 (3)执行机构:执行机构主要由伺服电动机或液压伺服机构和机械传动装置等组成。 (4)检测装置:检测装置的任务是测量被控制量,实现反馈控制。无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是低于检测装置的精度,因此要求检测装置精度高、线性度好、可靠性高、响应快。 2.了解机电一体化伺服驱动系统的种类及其特性 (1)根据使用能量的不同,可以分为电气式、液压式和气压式等几种类型,特性如表1所示。 表1 伺服驱动系统的特点及优缺点 种类特点优点缺点 电 气 式 可使用普通电源;信号与动力 的传送方向相同;有交流和直 流之别,须注意电压之大小 操作简便;编程容易;能实现定 位伺服;响应快、易与CPU接 口;体积小,动力较大;无污染 瞬时输出功率大,但过载能力差,由于某 种原因而卡住时,会引起烧毁事故,易受 外部噪声影响 气 压 式 空气压力源的压力为(5~7) ×105Pa;要求操作人员技术 熟练 气源方便、成本低;无泄漏污染; 速度快、操作比较简单 功率小,体积大,动作不够平稳;不易小 型化;远距离传输困难;工作噪声大、难 于伺服 液 压 式 要求操作人员技术熟练;液压 源的压力为(20~80)×105Pa 输出功率大,速度快,动作平 稳,可实现定位伺服 设备难于小型化;液压源或液压油要求(杂 质、温度、测量、质量)严格;易泄漏且 有污染

进给伺服系统的设计

进给伺服系统的设计 4.1 简介 数控机床伺服进给系统是以机械位移为直接控制目标的自动控制系统,简称伺服系统。它主要由伺服驱动单元、伺服电动机、机械传动装置、执行元件和位置检测反馈单元等部分组成,其中开环控制伺服系统无位置检测反馈单元。伺服系统的输入与数控插补器相联,接受指令信号的控制,其输出与机床的机械运动相联,完成预定的直线或转角位移。 伺服进给系统按照数控加工对轨迹要求可分为点位控制、点位直线控制和轮廓控制;按照有无检测元件的安装位置可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制;按照反馈信息和比较方法的不同可分为脉冲比较、相位比较和幅值比较。 4.2传动系统的设计及计算 4.2.1 进给传动系统设计时要考虑的方面 1)间隙。间隙是控制系统中的非线性因素,引起一个直接的时间滞后,造成随机误差和增加不稳定倾向,应尽量减小或消除。 2)刚度质量比。传动链的弹性变形会产生时间滞后和超越,产生误差,但增加结构造成惯性大也会使系统动态性能下降,调整困难。故应设计刚度质量比大的结构以满足要求。 3)摩擦。摩擦会使加速性能下降,尤其应尽量减小静摩擦力和动摩擦力之差,防止产生自激振动或爬行。 4)阻尼。阻尼会增大误差,但能减小超调量,有使系统稳定的作用,故应在系统内有适当的阻尼。 4.2.2设计步骤 1)选择控制形式 精度要求高时,一般采用闭环控制,但对于大型机床,受传动链刚度和固有频率限制,应采用半闭环或开环控制。要求精度不太高时,通常采用半闭环控制。 根据以上原则,选用开环控制系统。 2)选择驱动元件

主要考虑惯量匹配要求31≤≤L M J J ,电机惯量过大时,其加速性能得不到充分发挥,太小时与负载惯量不匹配,影响整个系统的伺服性能。查考[5]P41-346,选取m kg J M ??=-4106 ① 本设计方案选用步进电动机来驱动。 ② 已知脉冲当量为0.01mm ,最大进给速度min /10max m =ν, 则电动机的工作频率HZ f 7.1666601 .0601010603 max =??==δν 查[15]P41-341表41.5-18,选取电动机型号为90BF004,其主要技术参数如下表: 3) 机械传动装置设计 ① 选择执行机构 因为移动行程小于4m ,故采用滚珠丝杠传动。滚珠丝杠精密、灵敏、传动效率高,通过预加载荷,能消除丝杠和螺母间的间隙,提高传动精度。 ② 选择导轨类型 要考虑尽可能减少摩擦力,故采用滚动导轨。为了满足系统稳定性要求,应适当增加导轨阻尼比,故选取ξ=0.05。

伺服电动机与进给丝杠的连接

伺服电动机与进给丝杠的连接 班级:姓名:学号: 摘要: 本文主要讲述了伺服电动机与进给丝杠的连接,通过对数控机床进给伺服系统的介绍,对简单结构进行认知,和对进给伺服系统的作用及组成的了解,进而引入对伺服电动机与进给丝杠的连接的详细叙述,通过对伺服电动机与进给丝杠的连接的三种方式展开对其的知识掌握,最后对其在社会工业发展中的实际应用的发展进行了解。 关键词:数控机床的伺服进给系统、伺服电动机、进给丝杠、特点、发展Abstract:Thispaperismainlyabouttheservomotorandafeedscrewconnection,throughthe introductionofCNCmachinetoolservosystem,cognitionofsimplestructure,an dthefeedingservosystemofthefunctionandcompositionoftheunderstanding,a ndthenintroducetheservomotorandthefeedscrewconnectionsaredescribedind etail,expandtheknowledgethroughtheservomotorandthefeedscrewconnection ofthethreeways,finally,thepracticalapplicationintheindustrialsocietyi nthedevelopmentofthedevelopmentofunderstanding. Keywords: Servofeedsystem,servomotor,feedscrew,characteristicsanddevelopmentofC NCmachinetools 1引言 目前,数控机床正朝着高精度、高速度、高可靠性以及智能化、数字化、绿色环保等方向发展。而我国数控机床在技术水平,性能和质量等方面与国外发达国家有很大差距。因此加快我国数控机床及其功能部件的发展速度是当务之急。高速数控机床进给系统一般依靠两种传动方式:高速精密滚珠丝杠副传动和直线电机传动。其中滚珠丝杠副传动方式由于采用旋转电机,到联轴器,再经过滚珠丝杠螺母等一系列中间传动和变换环节,因此使得整个传动系统的刚度降低。

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。 1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。

1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置伺服、速度伺服和加速度伺服系统等。 电器伺服系统根据电气信号可分为直流伺服系统和交流伺服系统两大类。交流伺服系统又有感应电机伺服系统和永磁同步电机伺服系统两种。 1.2 伺服系统的发展过程 伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程,电器伺服系统的发展则与伺服电机的不同发展阶段具有紧密的联系,伺服电机至今已有50多年的发展历史,经历了三个主要发展阶段。 第一发展阶段(20世纪60年代以前):此阶段是以步进电动机驱动的液压伺服马达或以功率步进电动机直接驱动为中心的时代,伺服系统的位置控制多为

数控伺服系统组成及原理介绍

数控伺服系统组成及原理介绍 伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。它接受来自数控装置的进给指令信号,经变换、调节和放大后驱动执行件,转化为直线或旋转运动。伺服系统是数控装置(计算机)和机床的联系环节,是数控机床的重要组成部分。 数控机床伺服系统又称为位置随动系统、驱动系统、伺服机构或伺服单元。 该系统包括了大量的电力电子器件,结构复杂,综合性强。 进给伺服系统是数控系统主要的子系统。如果说C装置是数控系统的“大脑”,是发布“命令”的“指挥所”,那么进给伺服系统则是数控系统的“四肢”,是一种“执行机构”。它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令,精确控制执行部件的运动方向,进给速度与位移量。 一、伺服系统的组成 组成:伺服电机 驱动信号控制转换电路 电子电力驱动放大模块 位置调节单元 速度调节单元 电流调节单元 检测装置 一般闭环系统为三环结构:位置环、速度环、电流环。 位置、速度和电流环均由:调节控制模块、检测和反馈部分组成。电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成。 严格来说:位置控制包括位置、速度和电流控制;速度控制包括速度和电流控制。 位置、速度和电流环均由:调节控制模块、检测和反馈部分组成。电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成。 严格来说:位置控制包括位置、速度和电流控制;速度控制包括速度和电流控制。

二、对伺服系统的基本要求 1.精度高 伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。包括定位精度和轮廓加工精度。2.稳定性好 稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。 3.快速响应 快速响应是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4.调速范围宽 调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。0~24m / min。 5.低速大转矩 进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制,在整个速度范围内都要保持这个转矩;主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制,能提供较大转矩。在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 对伺服电机的要求: (1)调运范围宽且有良好的稳定性,低速时的速度平稳性 (2)电机应具有大的、较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。 (3)反应速度快,电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度 (400rad / s2以上)。 (4)能承受频繁的起动、制动和正反转。 三、伺服系统的分类 1.按调节理论分类

伺服电机的组成及使用

伺服电机的组成及使用 本文转载于湘电集团有限公司https://www.360docs.net/doc/92934398.html, 摘要:伺服电机作为高端精密装备的必备装置,在自动化生产过程中的地位也非常重要的,今天我们来简单谈谈数控机床中的伺服系统。 伺服电机(servomotor)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。伺服电机可使控制速度,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、始动电压等特性,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。 数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,另外还有对主运动的伺服控制,不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。 一、伺服系统的基本要求和特点 1.对伺服系统的基本要求 (1)稳定性好:稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态。 (2)精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床,要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高,允许的偏差一般都在0.01~0.00lmm之间。 (3)快速响应性好:快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一,即要求跟踪指令信号

伺服系统是什么_伺服系统的基本要求_伺服系统的基本组成

伺服系统是什么_伺服系统的基本要求_伺服系统的基本组成 伺服系统是什么伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。伺服系统最初用于国防军工,如火炮的控制,船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。 伺服系统主要作用1、以小功率指令信号去控制大功率负载; 2、在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动; 3、使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。 伺服系统的分类从系统组成元件的性质来看,有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等; 从系统输出量的物理性质来看,有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等; 从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看,有模拟式伺服系统和数字式伺服系统;从系统的结构特点来看,有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。 伺服系统的基本要求(1)稳定性好:稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态。 (2)精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数

伺服系统论文

伺服系统简述 (重庆理工大学机械工程学院重庆400050) 摘要:伺服系统又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。 关键词:伺服系统;反馈控制;位置;方位;状态 Servomechanism Description Diao fuqiang (Chongqing university of science and technology. Mechanical engineering institute. Chongqing400050,China,) Abstract:Servomechanism is also called the servo system, which is used to precisely follow or emersion a feedback control system of the process. Servomechanism makes the object's location, location, status, etc is accused of output can follow the input target given value (or) any change of the automatic control system. Key words:Servomechanism; Feedback control; Location; Orientation;State 0 引言 伺服系统的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。 1 主要作用 伺服系统的主要作用有以下3点:(1)以小功率指令信号去控制大功率负载;(2)在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动;(3)使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等 2 主要分类 从系统组成元件的性质来看,有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等; 从系统输出量的物理性质来看,有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等; 从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看,有模拟式伺服系统和数字式伺服系统; 从系统的结构特点来看,有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。 伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型,就是与伺服系统这3种方式相关。 1、开环系统 开环系统主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服 系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。 2、闭环系统 闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并 转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统 称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。 比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱

伺服系统的分类和基本组成形式

伺服系统的分类和基本组成形式 伺服电机可使控制速度,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、始动电压等特性,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。 数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,另外还有对主运动的伺服控制,不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。 伺服系统的分类 伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统、交流电动机伺服系统。按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型。 1、开环系统 开环系统,它主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。 2、闭环系统 闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。 比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。

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