电液伺服控制系统应用
电液伺服控制系统的应用研究
【摘要】电液伺服控制是液压技术领域的重要分支。多年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率—重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在元件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。我国于50年代开始液压伺服元件和系统的研究工作，现已生产几种系列电液伺服产品，电液伺服控制系统的研究工作也取得很大进展。
【关键词】电液伺服控制应用
中图分类号：o434.19 文献标识码：a 文章编号：
1、电液控制系统的特点、构成及分类
电液控制系统是一门比较年轻的技术，它的发展和普遍应用还不到50年，然而，凭借它的优点却形成了流体传动与控制的一个重要分支，并成为现代控制工程的基本技术构成之一。
1.1电液控制系统的特点
1) 液压执行元件的功率--重量比和转矩--惯性矩比(或力--质量比)大，具有很大的功率传递密度，可以构成体积小、重量轻、响应速度快的大功率控制单元。
2) 液压系统的负载刚度大，精度高。由于液压杠、执行元件的
多通道电液伺服加载系统
多通道电液伺服加载系统 仪器设备主要技术参数、指标： 1、50吨电液伺服作动器：2套 配可拆卸前后高精度球铰、内置式磁致伸缩位移传感器、轮辐式高精度负荷传感器和相应的连接件。最大试验力：±500kN；试验力测量范围与精度：4%--100%FS，示值的±1%；作动器行程：±250mm；采用美国进口MOOG 伺服阀，作动器频率：0.1-10Hz，5Hz时，振幅±2mm 2、100吨电液伺服作动器：1套 配可拆卸前后高精度球铰、内置式磁致伸缩位移传感器、轮辐式高精度负荷传感器和相应的连接件。最大试验力：±1000kN；试验力测量范围与精度：4%--100%FS，示值的±1%；作动器行程：±250mm；采用美国进口MOOG 伺服阀，作动器频率：0.1-10Hz，5Hz时，振幅±2mm 3、200吨电液伺服作动器：1套 配可拆卸前后高精度球铰前球铰后法兰连接、内置式磁致伸缩位移传感器、高精度油压传感器和相应的连接件。最大试验推力：2000kN，拉力：1000kN；试验力测量范围与精度：4%--100%FS，示值的±1%；作动器行程：±100mm；采用美国进口MOOG 伺服阀 4、50吨电液伺服作动器：1套 最大试验力为500kN、最高工作频率为10Hz、双出杆双作用，用于结构拟静力、拟动力和疲劳试验；配可拆卸前后高精度球铰、内置式磁致伸缩位移传感器、轮辐式高精度负荷传感器和相应的连接件；最大试验力：±500kN，试验力测量范围与精度：4%--100%FS，示值的±1%；作动器行程：±100mm；作动器频率：0.1-10Hz，5Hz时，振幅±2mm 5、组合式加载试验框架及辅具系统1套 采用Q235钢板焊接结构，整体回火去应力处理。 组合式加载框架尺寸：(长×宽×高) 6000mm×2800mm×8000mm 单品垂向加载框架最大承载试验力：1000kN 双品组合式加载框架最大垂向承载试验力：2000kN 作动器承载连接板、框架与反力地基连接的锚栓以及水平作动器与反力墙连接的水平连接板、试验力分配梁、弯曲支滚与支滚座等连接附件组成 提供钢结构框架的有限元分析报告 6、200L/min电液伺服油源系统1套 智能油源电控柜以PLC控制器为核心，与控制室中的主控计算机通过网线连接，既可以本地控制又可以远程监控和操作。 油源额定流量：200L/min，采用进口德国力士乐恒压变量泵。 配有油泵电机组所必需的进回油管路、调压阀组和相应液压附件及全套电气系统。 具备温度测量、空气过滤、油位显示功能； 具有温度过限、滤油器堵塞、液位过低等自动停机或报警功能。 配有吸油滤油器和高压过滤器，油源吸油口和出油口应采用二级过滤装置（油泵吸油口过滤精度100μm，油源出口过滤精度5μm），以保证伺服阀在高清洁度的环境下工作。液压动力源能长期可靠使用并无任何泄漏。 带有独立循环过滤与冷却系统，进口冷却器。 配单输入四输出液压分油器两套 油箱至主机系统的管路以及主机上固定部分的管路采用无缝钢管连接，主机移动横梁、
伺服系统设计.
辽宁工程技术大学《电力拖动自动控制系统》课程设计 目录 1、前言 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计内容 (1) 2、伺服系统的基本组成原理及电路设计 (2) 2.1伺服系统基本原理及系统框图 (2) 2.2 伺服系统的模拟PD+数字前馈控制 (4) 2.3 伺服系统的程序 (6) 3、仿真波形图 (9) 结论 (12) 心得与体会 (13) 参考文献 (14)
1、前言 1.1设计目的 1、使学生进一步掌握电力拖动自动控制系统的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 1.2设计内容 1、分析和设计具有三环结构的伺服系统，用绘图软件（matlab）画原理图还有波形图； 2、分析并理解具有三环结构的伺服系统原理。
2、伺服系统的基本组成原理及电路设计 2.1伺服系统基本原理及系统框图 伺服系统三环的PID控制原理: 以转台伺服系统为例,其控制结构如图2-1所示,其中r为框架参考角位置输入信号, 为输出角位置信号. 图2-1 转台伺服系统框图 伺服系统执行机构为典型的直流电动驱动机构,电机输出轴直接与负载-转动轴相连,为使系统具有较好的速度和加速度性能,引入测速机信号作为系统的速度反馈,直接构成模拟式速度回路.由高精度圆感应同步器与数字变换装置构成数字式角位置伺服回路. 转台伺服系统单框的位置环,速度环和电流环框图如图2-2,图2-3和图2-4所示. 图2-2 伺服系统位置环框图 图2-3 伺服系统速度环框图
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
自动控制原理课程设计 速度伺服控制系统设计
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指导老师 机电工程学院 2009年12月
目录一课程设计设计目的 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参考文献
一、课程设计目的： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB实现系统的仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，要求利用根轨迹法确定测速反馈系数' k，以 t 使系统的阻尼比等于0.5，并估算校正后系统的性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改善控制系统的性能，除可选用串联校正方式外，常常采用反馈校正方式。常见的有被控量的速度，加速度反馈，执行机构的输出及其速度的反馈，以及复杂系统的中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中的一部分环节以实现校正，。从控制的观点来看，采用反馈校正不仅可以得到与串联校正同样的校正效果，而且还有许多串联校正不具备的突出优点：第一，反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构和参数；第二，在一定
条件下，反馈校正装置的特性可以完全取代被包围环节的特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统的不利影响。 该设计应用的是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（） =22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1 T s 21Ts ζ++ 试中，' ζ=ζ+ t K 2T ，表明微分负反馈不改变被包围环节的性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改善了系统的平稳性。 微分负反馈校正系统方框图
伺服控制系统应用课程
伺服控制系统应用 一、培训时间：4天、老师边讲、学员边练习，每个学员自 带电脑 二、课程大纲 1 伺服电动机的结构和工作原理 2 伺服驱动器的结构和工作原理 3 伺服驱动器主电路的接线 4 伺服驱动器位置控制模式的接线 5 伺服驱动器速度控制模式的接线 6 伺服驱动器转矩控制模式的接线 7 伺服放大器控制端子内部原理图 8 伺服放大器各端子的功能 【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生 【报名邮箱】martin#https://www.360docs.net/doc/e015803046.html, （请将#换成@） 9 伺服放大器和外围设备接线举例 10 伺服放大器基本参数的设置 11 利用PLC对伺服电机进行7段速的控制（应用案例举例） 12 伺服电机在速度控制模式下对工作台进行往返的控制（应用案例举例） 13 伺服电机转矩控制模式举例（应用案例举例） 14 伺服电机位置和速度复合模式的控制（应用案例举例） 三、老师介绍 程老师 男，高级技师。有着多年的职业教育经验，主要研究是自动控制技术，擅长三菱、西门子系列PLC、变频器、伺服等应用。2009年广州市人社局授予“广州市技术能手”称号。2011年公派德国学习交流，学习德国先进职教理念。2013年广州市人设局授予“广州市机电一体化专业带头人”。2014年7月，被广州市人设局派往清华大学进修学习。 本人在工控应用领域，教学成果显著，从2008年开始开发系列的视频教程，这些教程由浅到深，通俗易懂，因此在现在工控应用领域有一定的影响力，讲解的视频教程有三菱FX系列，三菱Q系列，西门子200系列，西门子300/400系列共20多个教程。
拟动力动态伺服液压伺服加载系统
拟动力动态伺服液压伺服加载系统 应用行业：交通 UTM动态伺服液压材料试验系统 产品关键字：测定材料流变特性，液压材料试验，UTM材料试验机 名称：UTM系列动态伺服液压材料试验系统 型号：UTM-25，UTM-100，UTM-250 厂家：澳大利亚IPC 标准：ASTM D412382，D3497，D3999，D5311；AASHTO TP31-94、TP46、TP8、TP9；NCHRP 9-19 & 9-29 用途：可完成的一系列试验包括：沥青混合料动态模量试验、间接拉伸模量试验、重复荷载永久变形（蠕变）试验、静态蠕变试验、小梁疲劳试验以及通用应力应变试验等等 详细介绍： UTM系列动态伺服液压材料试验系统应用液压伺服阀的数字控制，提供加载波形控制。能够产生任何用户希望的加载波形，并且可以高达70Hz的正弦波形加载操作。可以提供所有常规的正弦、方波、半正弦、三角波等波形，同时还包括以512点来定义的任何波形。可完成的一系列试验包括：沥青混合料动态模量试验、间接拉伸模量试验、重复荷载永久变形（蠕变）试验、静态蠕变试验、小梁疲劳试验以及通用应力应变试验等等。为了满足不同客户所要求的不同加载量程，IPC公司可以生产最大拉压荷载为25kN，100kN，200kN甚至更大荷载的伺服液压材料试验系统。 主要特点： ●刚性加载架 ●数字式伺服液压控制 ●液压十字头定位
●液压十字头夹紧 ●多种工具包可供选择，满足多种需要 ●软件操作界面友好 ●时程曲线即时显示 ●可完成广泛的试验范围 加载架Loading Frame: 应用： 通过拉伸、压缩和动态加载测定材料的流变特性，适合于多种不同材料，例如：沥青混合料、混凝土、土、非结合颗粒材料、纤维和塑料等 简介： 液压设备在需要需要施加较大荷载的情况下表现更好，在位移控制方面优于气动设备，对于较软的试件，有足够的液压流充分利用液压伺服阀的动态范围。 根据不同的加载能力，有三种型号可供选择：25，100和250 kN。所有型号均很好地满足了多数高级材料的测试应用。 —最优质的材料和表面加工处理技术保证长工作寿命 —精密的机械部件保证整体的精确性 —所有型号均实现机械化横梁调节和夹紧。 提供非常全面的试验配件，包括各种传感器、夹具、压盘，弯曲夹具，另外温控箱既可以选择标准型号的也可以根据用户的需要来进行订做专门的规格，保证经济、快速满足用户的需要 主要特点： ●坚固的2柱式加载架 ●双向作用伺服液压作动器 ●高性能伺服阀令正弦加载频率高达70 Hz ●机械化横梁高度调节，自动液压加紧 ●可调高/低液压控制 ●提供适合于应用范围的夹具 ●客户可根据需要选择温控箱 技术规格： 加载架型号UTM-25 UTM-100 尺寸 1850x580x600 mm (hxdxw) 2350x1275x990 mm (hxdxw) 重量 130 kg 450 kg 加载能力25 kN 100 kN/250kN 柱间距 450 mm 590 mm 竖向空间800 mm 1000 mm 作动器冲程50 mm 100 mm 液压泵 UTM-25 UTM-100 尺寸 810x400x700 mm (hxdxw) 1040x810x610 mm (hxdxw) 重量 75 kg (不含油) 120 kg (不含油)
S形曲线在伺服控制系统中的应用分析
S形曲线在伺服控制系统中的应用分析 发表时间：2007-12-6郝为强来源：《伺服控制》网络版 关键字：伺服系统机械共振S形曲线Simulink 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 工业控制领域常用的位置或速度控制曲线包括梯形曲线、S形曲线等。本文对伺服控制系统仿真模型，并对该模型进行了仿真分析。仿真结果表明，S形速度控制曲线较之梯形曲线能够带来更小的负载速度超调与调整时间。 伺服系统具有优异的控制带宽，快速的响应速度和定位精度，已被越来越广泛地应用到 机械控制系统中。机械系统中常用的传动方式有带传动、链传动、齿轮传动等等。带传动结 构简单、适宜远距离传输，而齿轮传动准确度高，适宜对传动精度要求较高的场合。虽然上 述传动方式各具优点，但传动刚性相差较大，比如带传动的刚性较弱，属于柔性件传动；而 齿轮传动的刚性较强。传动部分的刚性与伺服控制系统的闭环共振频率点密切相关。如果机 械传动部分的刚性较弱，如带传动，则伺服控制系统在通过增益调节而改善闭环控制带宽的 过程中很容易出现共振频率点，从而导致伺服控制系统的位置或速度跟踪出现波动，甚至出 现振荡，同时机械噪音显著增加，严重恶化了伺服控制系统的性能。 为了有效地抑制共振频率点，从而改善伺服控制系统性能，设计低通滤波器或陷波器是 伺服控制领域经常使用的方法。低通滤波器主要用来抑制高频共振，但会降低了伺服控制系 统的带宽；陷波器即为带阻滤波器，主要针对共振频率点进行抑制，由于伺服控制系统共振 频率点可能有多个，且很难准确测定，因此陷波器实际的抑制效果往往不是很理想。同时无 论是低通滤波器还是带通滤波器都存在不同程度的相位延迟，使用不当可能使得伺服控制系 统出现更大的过冲或振荡，因此使用时需要反复进行对比试验，较为复杂。 工业控制领域常用的位置或速度控制曲线包括梯形曲线、S形曲线等，见图1。 图1(a)梯形位置或速度控制曲线图
电液伺服控制系统的应用研究
电液伺服控制系统的应用研究 【摘要】电液伺服控制是液压技术领域的重要分支。多年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率—重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在元件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。我国于50年代开始液压伺服元件和系统的研究工作，现已生产几种系列电液伺服产品，电液伺服控制系统的研究工作也取得很大进展。 【关键词】电液伺服控制应用 1、电液控制系统的特点、构成及分类 电液控制系统是一门比较年轻的技术，它的发展和普遍应用还不到50年，然而，凭借它的优点却形成了流体传动与控制的一个重要分支，并成为现代控制工程的基本技术构成之一。 1.1电液控制系统的特点 1) 液压执行元件的功率--重量比和转矩--惯性矩比(或力--质量比)大，具有很大的功率传递密度，可以构成体积小、重量轻、响应速度快的大功率控制单元。 2) 液压系统的负载刚度大，精度高。由于液压杠、执行元件的泄漏很少，液体介质的体积弹性模量又很大，故具有较大的速度--负载刚性，即速度--力或转速--力矩曲线斜率的倒数很大，因此有可能用于开环系统。用于闭环系统时则表现为位置刚度大，其定位精度受负载变化的影响小。 3) 液压控制系统可以安全，可靠并迅速地实现频繁的带负载启动和制动，进行正反向直线或回转运动和动力控制，而且具有很大的调速范围。 电气或电子技术和液压传动及控制相结合的产物--电液控制系统兼备了电气和液压的双重优势，形成了具有竞争力和自身技术特点。 当然，在某些场合下，指令和反馈元件也可全部采用机械、气动或液压元件，此时，即称为机械--液压控制系统和气动--液压控制系统。 1.2 电液控制系统的构成 工程实际中系统的指令及放大单元多采用电子设备。电机械转换器往往是动圈式或动铁式电磁元件和伺服电机、步进电机等。液压转换及放大器件可以是各类开关式，伺服式和比例式器件实际上是一功率放大单元。液压执行元件通常是液压缸和液压马达，其输出参数只能是位移、速度、加速度和力或者转角、角速
电液伺服控制系统的设计
。 电液伺服控制系统的设计与仿真 引言 电液伺服系统具有响应速度快、输出功率大、控制精确性高等突出优点，因而在航空航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到广泛应用。随着电液伺服阀的诞生，使液压伺服技术进入了电液伺服时代，其应用领域也得到广泛的扩展。随着液压系统逐渐趋于复杂和对液压系统仿真要求的不断提高，传统的利用微分方程和差分方程建模进行动态特性仿真的方法已经不能满足需要。因此，利用AMESim、Matlab／Simulink等仿真软件对电液伺服控制系统进行动态仿真，对于改进系统的设计以及提高液压系统的可靠性都具有重要意义。 1 液压系统动态特性研究概述 随着液压技术的不断发展与进步和应用领域与范围的不断扩大，系统柔性化与各种性能要求更高，采用传统的以完成执行机构预定动作循环和限于系统静态性能的系统设计远远不能满足要求。因此，现代液压系统设计研究人员对系统动态特性进行研究，了解和掌握液压系统动态工作特性与参数变化，以提高系统的响应特性、控制精度以及工作可靠性，是非常必要的。 液压系统动态特性简述 … 液压系统动态特性是其在失去原来平衡状态到达新的平衡状态过程中所表现出来的特性，原因主要是由传动与控制系统的过程变化以及外界干扰引起的。在此过程中，系统各参变量随时间变化性能的好坏，决定系统动态特性的优劣。系统动态特性主要表现为稳定性（系统中压力瞬间峰值与波动情况）以及过渡过程品质（执行、控制机构的响应品质和响应速度）问题。 液压系统动态特性的研究方法主要有传递函数分析法、模拟仿真法、实验研究法和数字仿真法等。数字仿真法是利用计算机技术研究液压系统动态特性的一种方法。先是建立液压系统动态过程的数字模型——状态方程，然后在计算机上求出系统中主要变量在动态过程的时域解。该方法适用于线性与非线性系统，可以模拟出输入函数作用下系统各参变量的变化情况，从而获得对系统动态过程直接、全面的了解，使研究人员在设计阶段就可预测液压系统动态性能，以便及时对设计结果进行验证与改进，保证系统的工作性能和可靠性，具有精确、适应性强、周期短以及费用低等优点。 仿真环境简介 基于Matlab平台的Simulink是动态系统仿真领域中著名的仿真集成环境，它在众多领域得到广泛应用。Simulink借助Matlab的计算功能，可方便地建立各种模型、改变仿真参数，有效解决了仿真技术中的问题。Simulink提供了交互的仿真环境，既可通过下拉菜单进行仿真，也可通过命令进行仿真。虽然Simulink提供了丰富的模块库，但是在Matlab／Simulink下对液压系统进行建模及仿真需要做很多简化工作，而模型的简化使得仿真结果往往出现一定的误差。AMESim (Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems)是法国IMAGINE公司开发的一套高级仿真软件。它是一个图形化的开发环境，用于工程系统的建模、仿真和动态性能分析。AMESim的特点是面向工程应用从而使其成为
伺服系统介绍.doc
一、相关概念 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。 在机器人中，伺服驱动器控制电机的运转。驱动器采用速度环，位置环，电流环三环闭环电路，内部还设有错误检出和保护电路。驱动器通过通信连接器，控制连接器，编码连接器跟外部输入信号和输出信号相连。通信连接器主要用于跟电脑或控制器通信。控制连接器用于跟伺服控制器联接，驱动器所需的输入信号、输出信号、控制信号和一些方式选择信号都通过该控制连接器传输，它是驱动器最为关键的连接器。编码连接器跟电机编码器连接，用于接收编码器闭环反馈信号，即速度反馈和换向信号。 伺服电机主要用于驱动机器人的关节。关节越多，机器人的柔性和精准度越高，所需要使用的伺服电机的数量就越多。机器人对伺服电机的要求非常高，必须满足快速响应、高起动转矩、动转矩惯量比大、调速范围宽，要适应机器人的形体做到体积小、重量轻，还必须经受频繁的正反向和加减速运行等苛刻的条件，做到高可靠性和稳定性。伺服电机分为直流、交流和步进，工业机器人用的较多的是交流。 机器人用伺服电机
二、伺服系统的技术现状 2.1视觉伺服系统 随着机器人技术的迅猛发展,机器人承担的任务更加复杂多样,传统的检测手段往往面临着检测范围的局限性和检测手段的单一性.视觉伺服控制利用视觉信息作为反馈，对环境进行非接触式的测量,具有更大的信息量，提高了机器人系统的灵活性和精确性,在机器人控制中具有不可替代的作用。 视觉系统由图像获取和视觉处理两部分组成,图像的获取是利用相机模型将三维空间投影到二维图像空间的过程,而视觉处理则是利用获取的图像信息得到视觉反馈的过程。基本的相机模型主要包括针孔模型和球面投影模型,统一化模型是对球面模型的推广,将各种相机的图像映射到归一化的球面上。视觉伺服中的视觉反馈主要有基于位置、图像特征和多视图几何的方法。 其中,基于位置的方法将视觉系统动态隐含在了目标识别和定位中，从而简化了控制器的设计，但是一般需要已知目标物体的模型，且对图像噪声和相机标定误差较为敏感。基于图像特征的视觉反馈构造方法，其中基于特征点的方法在以往的视觉伺服中应用较为广泛，研究较为成熟，但是容易受到图像噪声和物体遮挡的影响，并且现有的特征提取方法在发生尺度和旋转变化时的重复性和精度都不是太好，在实际应用中存在较大的问题。因此，学者们提出了基于全局图像特征的视觉反馈方法，利用更多的图像信息对任务进行描述，从而增强视觉系统的鲁棒性，但是模型较为复杂，控制器的设计较为困难，且可能陷入局部极小点。目前针对这一类系统的控制器设计的研究还比较少,一般利用局部线性化模型进行控制,只能保证局部的稳定性。多视图几何描述了物体多幅图像之间的关系，间接反映了相机之间的几何关系。相比于基于图像特征的方法，多视图几何与笛卡尔空间的关系较为直接，简化了控制器的设计。常用的多视图几何包括单应性、对极几何以及三焦张量。 2.2伺服系统控制技术 现代的机器人伺服系统多采用交流伺服驱动系统，而且正在逐渐向数字化方向转变。数字控制技术已经五孔不入，如信号处理技术中的数字滤波、数字控制器，把功能更加强大的控制器芯片已经各种智能处理模块应用到工业机器人交流伺服系统中，可以实现更好的控制性能。 最近几十年，由于微电子技术的进步，各种方便用户开发的微控制器与数字信号处理器件大量涌现市场，为各种先进的智能控制算法在控制系统中的应用提供了可能。如今，各种新型的伺服控制策略大量涌现，大有与传统控制策略一较高低的趋势下面简单介绍几种： 1）矢量控制矢量控制技术的提出，为交流伺服驱动系统的快速进步提供了理论支持。矢量控制技术的主要原理为：以转子旋转磁场作为参考系，将电动机定子矢量电流经过两次坐标变换分解为直轴电流和交轴电流分量，且使两电流分量相互正交，同时对交直轴电流分量的
DEH电液调节系统
第九篇 DEH调节系统 DEH调节系统由DPU控制柜、工程师站（兼历史站）、操作员站（附轨迹球和后备手操盘）、以及电液转换系统组成。它是把模拟调节、程序控制、数据监视和处理装置结合在一起的数字式电液控制系统。运行人员通过DEH主画面选择命令，从显示屏幕得到汽轮机的运行参数，监视并调整机组运行状况。 DEH调节系统以电液伺服阀为界划分为电子和液压两部分。电子部分具备以下功能： Ⅰ.汽轮机转速控制； Ⅱ.汽轮机负荷控制； Ⅲ.汽轮机超速保护控制； Ⅳ.自动并网； Ⅴ.自动汽轮机控制（ATC）； Ⅵ.高低负荷限制（包括升负荷率限制）； Ⅶ.主汽压力控制（参与协调控制）； Ⅷ.显示和数据记录（包括数据存储和检索）； Ⅸ.各站之间的数据传输； Ⅹ.打印输出DEH系统的各类数据； 在DEH调节系统投入运行前，应对系统安装情况、外部接线、专用电缆、信号类型、量程范围等进行认真检查和核对，并进行
静态调试、系统联调和动态试验。 1、设备安装 1.1机柜 控制柜应浮空安装，采用一点接地，以增强系统的抗干扰能力。盘与柜、柜与柜之间连接用的预制电缆应完好无损、编号正确规范清晰、接线正确牢固。 1.2外部接线 外部信号线应全部采用对绞对屏电缆，一端接地，焊接和绝缘性能良好。 1.3柜内接线检查 根据功能设计及制造厂提供的图纸资料对柜内接线进行详细检查。 2、设备检修与调试 机组检修前热工自动化专业的准备工作 1.机组检修前应通过操作员站和工程师站对所有设备状态进行检查、分析和判断，以制定和补充检修项目。 2.对模拟量控制的主要趋势记录和整定参数进行检查、分析和判断。 3.核实超速保护及其定值。 2.1大修项目及周期
《伺服控制系统课程设计》
《伺服控制系统课程设计》 指导书 ?动化与电??程学院 ?零??年??
?、伺服控制系统课程设计的意义、?标和程序 (3) ?、伺服控制系统课程设计内容及要求 (5) 三、考核?式和报告要求 (11)
?、伺服控制系统课程设计的意义、?标和程序 （?）伺服控制系统程设计的意义 伺服控制系统课程设计是?动化专业?才培养计划的重要组成部分，是实现培养?标的重要教学环节，是?才培养质量的重要体现。通过伺服控制系统课程设计，可以培养考??所学基础课及专业课知识和相关技能，解决具体的?程问题的综合能?。本次课程设计要求考?在指导教师的指导下，独?地完成伺服控制系统的设计和仿真，解决与之相关的问题，熟悉伺服控制系统中控制器设计与整定、电机建模和仿真和其他检测装置的选型以及?程实践中常?的设计?法，具有实践性、综合性强的显著特点。因?对培养考?的综合素质、增强?程意识和创新能?具有?常重要的作?。 伺服控制系统课程设计是考?在课程学习结束后的实践性教学环节；是学习、深化、拓宽、综合所学知识的重要过程；是考?学习、研究与实践成果的全?总结；是考?综合素质与?程实践能?培养效果的全?检验；也是?向?程教育认证?作的重要评价内容。 （?）课程设计的?标 课程设计基本教学?标是培养考?综合运?所学知识和技能，分析与解决?程实际问题，在实践中实现知识与能?的深化与升华，同时培养考?严肃认真的科学态度和严谨求实的?作作风。使考?通过综合课程设计在具备?程师素质??更快地得到提?。对本次课程设计有以下???的要求: 1.主要任务 本次任务在教师指导下，独?完成给定的设计任务，考?在完成任务后应编写提交课程设计报告。 2.专业知识
伺服驱动系统方案设计
伺服驱动系统设计方案 伺服电机的原理： 伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动控制的u／V／W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度{线数)。 伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，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。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作用：伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时，如果控制信号消失，它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点： 1、起动转矩大 由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。 图3 伺服电动机的转矩特性
电液调节系统原理及应用
电液调节系统原理及应用电液调节系统原理及应用 葸国隆
摘要 本文就汽轮机数字电液控制系统的组成、控制功能及其实现做了说明，并介绍常见项目实施过程出现的部分故障及处理方法；同时对EH油系统、电液伺服阀、ETS系统也做了介绍。 关键词：数字电液汽轮机转速电液伺服阀汽轮机保护 Abstract This text did the introduction to the Digital Electric Hydraulic steam turbine Control System, control function and implementation, and introduced the error and fault appears in the common item implementation process and the method;Also did introduction to the EH oil system, the electricity liquid servovalve and ETS system at the same time. Keywords: DEH STEAM TURBINE SPEED SERVOVALVE ETS
目录 前言........................................................................... ３ 第一章DEH概述 .............................................................. ４ 1.1DEH的发展经历.......................................................... ４ 1.1.1 MHC .......................................................................... ４ 1.1.2 EHC .......................................................................... ４ 1.1.3 DEH .......................................................................... ５1.2DEH系统的组成.......................................................... ６1.3DEH的控制方案.......................................................... ８1.4ETS ................................................................... １０1.5TSI ................................................................... １２ 第二章液压执行机构........................................................ １３ 2.1DEH的硬件组成各部分功能.............................................. １３ 2.1.1 DEH常用的电液转换器........................................................ １４ 2.1.2 LVDT ....................................................................... １５第三章油系统.............................................................. １６ 3.1低压透平油系统........................................................ １６3.2供油装置的主要部件.................................................... １７3.3自容式电液执行器...................................................... １８3.4汽轮机的自动保护系统.................................................. １９ 第四章DEH调试 ............................................................ ２０ 4.1LVDT .................................................................. ２０ 4.1.1 LVDT的安装调试............................................................. ２０4.2拉阀试验.............................................................. ２２4.3汽轮机冲转............................................................ ２４ 总结......................................................................... ２６
电液伺服控制系统概述
电液伺服控制系统概述 摘要：电液伺服控制是液压领域的重要分支。多年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率——重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在原件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。 关键词：电液伺服控制液压执行机构 伺服系统又称随机系统或跟踪系统，是一种自动控制系统。在这种系统中，执行元件能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统，由液压控制和执行机构所组成。 一、电液控制系统的发展历史 液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构——水钟。而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工
伺服驱动系统设计方案
?、伸缩缝损坏现状 伺服驱动系统设计方案 伺服电机的原理: 伺服的基本概念是准确、精确.快速定位。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。；^^子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间柑差90°电角度。 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动控制的U/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反惯值与目标值进行比较，调整转子转动的角度0伺服电机的精度决世于编码器的精度｛线数）。 伺服电动机又称执行电动机?在自动控制系统中，用作执行元件，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.其主要特点是，当信号电压为零时无自转现彖.转速随着转矩的增加而匀速下降作用：伺服电机/可使控制速度，位置精度非常准确。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转"现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时.如果控制信号消失，它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点: lx起动转矩大 由于转子电阻大，苴转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2 相比，有明显的区别。它可使临界转差率so>r这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩0因此，当;^子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度髙的特点。
汽轮机组数字电液调节系统如何实现调节
汽轮机组数字电液调节系统如何实现调节 发表时间：2019-06-13T08:51:44.320Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：陈维吕 [导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。 （云南能投威信能源有限公司云南昭通 657903） 摘要：随着我国经济的不断发展，社会大众对电能需求日益增加，给发电机组的整体性能也带来了挑战。在电厂中，其最重要的组成部分就是汽轮机组，其稳定运行在电厂设备中是至关重要的。为了提高汽轮机系统的性能和控制精度，应采用数学电液调节系统。与普通低压透平油数学电液调节系统相比，高压抗磨液压油数字电液调节系统更有优势，不仅在系统动态控制精度和响应方面更有优势，也弥补了液压调节系统在速写参数的重复性和精度方面的缺陷，由此可见，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是非常有必要的，可有效提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平。本文主要介绍了汽轮机控制系统，并分析了在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统。 关键词：数字电液调节系统；液压系统；高压抗磨液压油 前言：汽轮机组的大脑和心脏，就是数字电液调节系统DEH，其可以保证汽轮机组的安全运行，作用是控制汽轮机的负荷、带负荷、升速以及起动调节，并实现了电子化和微机化，比老式汽轮机调油系统更有优势，目前DEH控制系统已经被广泛应用于汽轮机中。为了进一步提高汽轮组数字电液调节系统的控制水平，分析在汽轮机组中如何实现调节数字电液调节系统是至关重要的，不仅可以满足经济安全运行的机组要求，还可以推动电厂的稳定可持续发展。 1.介绍汽轮机控制系统 随着我国经济的不断发展，社会大众对电能质量也有了更高的要求，如何提高汽轮机控制系统水平显得越来越重要。在当前电厂设备中，除了提出使用特定参数的设计方案，最合适的配置就是纯电调汽轮机电液调节系统，其具有自动化程度高、控制精度高以及控制性能好的特点，可以最大化发挥汽轮机组的技术优势。这些液压部套和油动机，在延用主机结构和常规阀门结构模式下，高压抗磨液压油系统已经逐渐替换了常规使用的透平油控制油系统，并在结构安排上，有效避免了高压抗燃油和透平安全油，因泄漏混合在一起所产生的影响。 在DEH系统中输入汽轮机传感信号，对输出信号经伺服进行放大，转换液压信号驱动相应的油动机，并通过电液伺服阀进行转化，控制进汽调节阀的开度，并通过机械进行联接，为了适应负荷变化的需求，应及时调整汽轮机的进汽量。 2.在汽轮机组中数字电液调节系统 2.1电液控制系统 纯数字式电液控制系统一般应用于N15-6.4//450型冷凝式汽轮机，而利时公司的T800-F系统则应用在DEH系统中，在MACS-DCS系统中一个现场控制站就是其相应的DEH控制柜所构成的。该系统采用了通信方案及双冗余配置在主控单元FM802中，互为热备用。虽然在通信网络上都接上了两个CPU，但在通过通信接收信息和网络发送过程中，只有主CPU。备用CPU只有在主CPU发生故障时，才能进行使用。在工作期间，备用CPU要不断更新自己的存储器，通过仲裁器设置主CPU状态。 该系统不仅提供硬接线手操盘和继电器回路，还并联使用了多套冗余电源组件。可在不停机情况下，带电更换板件和维护，任一模块均可带电拔插。容易掌握，软件组态方便，可根据工程需要，对功能进行扩展和修改。 测速模块FM163E系统，组成转速信号，配有3块测速板，为三取二冗余结构，具有110%额定转速和103%额定转速的接点输出，在汽轮机发出快关调门信号时，一般在转速达到额定转速103%时，迅速关闭调节阀，可通过OPC电磁阀进行，使机组转速尽快与额定转速相吻合；当危急遮断系统发出停机信号时，转速超过额定转速110%时，实行紧急停机，快速关闭所有阀门，从而实现了三取二超速和降低转速保护功能。 电液随动系统由液压系统的位移反馈、油动机以及伺服阀和伺服模块FM146B构成，主要控制油动机位置的闭环。转速信号为油动机位移和三取二冗余信号双冗余，对机组事故停机率可以有效降低。 在TSI系统的三个转速模块中，输入另有三个转速信号，当转速超过额定转速110%时，为了实现常规的超速保护功能，经三取二表决后，在ETS系统中输入处理后的信号。 该DEH系统可实现本汽轮机组正常运行和调试的主要功能，主要表现在以下几个方面： 限制控制功能：（1）限制阀位；（2）限制超速；（3）限制主蒸汽压力；（4）限制高负荷；（5）限制低真空负荷；（6）限制甩负荷； 起动过程的转速控制：（1）紧急手动；（2）一次调频；（3）CCS方式；（4）压控方式；（5）功控方式；（6）阀控方式；（7）同期并网； 试验系统功能：（1）离线仿真试验；（2）OPC开关调门试验；（3）高压遮断模块试验；（4）阀门严密性试验；（5）阀门活动试验；（6）超速试验；（7）假并网试验； 保护控制功能：（1）DEH测速模块硬件超速保护；（2）DEH软件组态超速保护；（3）TSI电气超速保护；（4）超速保护； 除此之外，有趋势管理、操作记录、报表等孤网运行控制功能；与管理网连接方便，可提供OPC接口；适应日常运行管理需求，可提供100点以上测点。 2.2液压控制系统 目前，利时公司的B400系列自容式液压泵站和自容式电液执行机构已经应用在液压控制系统中，其工质采用的是高压抗磨液压油，而且是无毒环保的。 液压控制系统包括：保安系统、供油系统以及伺服油动机。用电液伺服油动机替换调节阀油动机是液压控制系统的主要工作内容。电液伺服油动机主要由调节阀油动机、电液伺服阀、电子控制装置的硬件伺服模块以及冗余LVDT位移馈等组成，是一个电液随动式系统。蓄能器、电加热器、滤油器以及EH冗余油泵组成了自容式高压抗磨油供油系统，其采用的是独立油源。 而不锈钢隔离阀、单向关闭阀电磁阀、主汽阀电磁阀、OPC快关电磁阀以及AST遮断电磁阀组成了保安系统。 油泵电机组冗余配置，自容式液压泵站集成度高，结构紧凑，两套油泵互为备用。为了保证供油的可靠性，当调节油系统压力偏低