伺服控制是來準(zhǔn)確過程的反饋系統(tǒng)
伺服控制是來準(zhǔn)確過程的反饋系統(tǒng)
伺服控制系統(tǒng)用來準(zhǔn)確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng).又稱隨動(dòng)系統(tǒng).在很多情況下,伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),其作用是使輸出的機(jī)械位移(或轉(zhuǎn)角)準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角).伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別.
伺服控制系統(tǒng)***初用于船舶的自動(dòng)駕駛、火炮控制和指揮儀中,后來逐漸推廣到很多領(lǐng)域,特別是自動(dòng)車床、天線位置控制、******和飛船的制導(dǎo)等.采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個(gè)目的:①以小功率指令信號去控制大功率負(fù)載.火炮控制和船舵控制就是典型的例子.②在沒有機(jī)械連接的情況下,由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng).③使輸出機(jī)械位移準(zhǔn)確地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等.
衡量伺服控制系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)有頻帶寬度和精度.頻帶寬度簡稱帶寬,由系統(tǒng)頻率響應(yīng)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(jī)構(gòu)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(shè)備伺服系統(tǒng)的帶寬則在1~2赫以下.自20世紀(jì)70年代以來,由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測速機(jī),使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng),革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,使帶寬達(dá)到50赫,并成功應(yīng)用在遠(yuǎn)程******、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)中須***采用高精度的測量元件,如精密電位器、自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)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(jī))的測量軸通過減速器與轉(zhuǎn)軸相連,使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸嚙合的測角線路稱精讀數(shù)通道,直接取自轉(zhuǎn)軸的測角線路稱粗讀數(shù)通道.伺服控制系統(tǒng)按所用驅(qū)動(dòng)元件的類型可分為機(jī)電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和氣動(dòng)伺服系統(tǒng)。