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伺服控制系統(tǒng)的主要指標與技術要求

2019-10-31
來源:電子發(fā)燒友

  衡量伺服控制系統(tǒng)性能的主要指標系統(tǒng)精度,、穩(wěn)定性,、響應特性,、工作頻率四大方面,,特別在頻帶寬度和精度方面,。

  頻帶寬度簡稱帶寬,,由系統(tǒng)頻率響應特性來規(guī)定,,反映伺服系統(tǒng)的跟蹤的快速性,。帶寬越大,,快速性越好。伺服系統(tǒng)的帶寬主要受控制對象和執(zhí)行機構的慣性的限制,。慣性越大,,帶寬越窄。一般伺服系統(tǒng)的帶寬小于15赫,,大型設備伺服系統(tǒng)的帶寬則在1~2赫以下,。自20世紀70年代以來,,由于發(fā)展了力矩電機及高靈敏度測速機,使伺服系統(tǒng)實現(xiàn)了直接驅動,,革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,,使帶寬達到50赫,并成功應用在遠程導彈,、人造衛(wèi)星,、精密指揮儀等場所。伺服系統(tǒng)的精度主要決定于所用的測量元件的精度,。因此,,在伺服系統(tǒng)中必須采用高精度的測量元件,如精密電位器,、自整角機和旋轉變壓器等,。此外,也可采取附加措施來提高系統(tǒng)的精度,,例如將測量元件(如自整角機)的測量軸通過減速器與轉軸相連,,使轉軸的轉角得到放大,來提高相對測量精度,。采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱為精測粗測系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng),。通過減速器與轉軸嚙合的測角線路稱精讀數(shù)通道,直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數(shù)通道,。

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  交流伺服系統(tǒng)性能指標

  位置伺服系統(tǒng)的主要控制目標是輸出值迅速跟蹤指令值的變化,。應用場合不同,對伺服系統(tǒng)的具體要求也會有所差異,,但是大體要求是基本一致的,,具體來說,在機電一體化產(chǎn)品中,,對伺服系統(tǒng)的性能指標要求主要包括

 ?。?)定位精度

  系統(tǒng)最終定位點與指令目標值之間的靜態(tài)誤差即為定位精度,定位精度是評價位置伺服系統(tǒng)定位準確度的一個關鍵指標,。對自帶碼盤,、性能優(yōu)異的交流伺服系統(tǒng)而言,應當滿足±1個脈沖的定位精度要求,。

 ?。?)調速范圍

  即電機最高轉速與最低轉速之比,用D表示,。

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 ?。?)調速靜態(tài)特性?

  對絕大多數(shù)負載來說,機械特性越硬,,負載變化時速度瞬態(tài)變化越小,,工作越穩(wěn)定,,所以希望機械特性越硬越好。

 ?。?)調速動態(tài)特性

  動態(tài)特性,,即速度變化的暫態(tài)特性,主要包括兩個方面:一為升速和降速過程是否快捷,、靈敏且無超調,。這就要求電機轉子慣量小,轉矩/慣量比大,,單位體積有較大的電機轉矩輸出,。二是當負載突增突減時,系統(tǒng)的轉速能否自動調節(jié)而迅速恢復,。

  伺服控制系統(tǒng)的技術要求

  1.系統(tǒng)精度

  伺服系統(tǒng)精度指的是輸出量復現(xiàn)輸入信號要求的精確程度,,以誤差的形式表現(xiàn),可概括為動態(tài)誤差,,穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差三個方面組成,。

  2.穩(wěn)定性

  伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指當作用在系統(tǒng)上的干擾消失以后,系統(tǒng)能夠恢復到原來穩(wěn)定狀態(tài)的能力;或者當給系統(tǒng)一個新的輸入指令后,,系統(tǒng)達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力,。

  3.響應特性

  響應特性指的是輸出量跟隨輸入指令變化的反應速度,決定了系統(tǒng)的工作效率,。響應速度與許多因素有關,,如計算機的運行速度,運動系統(tǒng)的阻尼和質量等,。

  4.工作頻率

  工作頻率通常是指系統(tǒng)允許輸入信號的頻率范圍。當工作頻率信號輸入時,,系統(tǒng)能夠按技術要求正常工作;而其它頻率信號輸入時,,系統(tǒng)不能正常工作。


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