C(s) G1(s)G2(S)G21(s) R(s) 1+G2(SIG(S)G(S)+G 2(S) C(s) G2(s) N()1+G2(s[G1(s)Ga1(S)+G2(s 可以选择串联校正装置Ge(s)和并联校正装置Ge(s)来满足 对 R(s)和N(s)的指标要求。由于有了局部反馈,可以充分抑制 N(s) 的干扰作用,而且当部件G2(s)的参数变化很大时,局部闭环可 以削弱它的影响。一般局部闭环是引入速度反馈。它还可改善 系统的低速性能和动态品质。 选择局部闭环的原则如下:一方面要包围干扰作用点及参数 变化较大的环节,同时又不要使局部闭环的阶次过高(一般不高 于三阶)
可以选择串联校正装置Gc1(s)和并联校正装置Gc2(s)来满足 对 R(s)和N(s)的指标要求。由于有了局部反馈，可以充分抑制 N(s) 的干扰作用，而且当部件G2(s)的参数变化很大时，局部闭环可 以削弱它的影响。一般局部闭环是引入速度反馈。它还可改善 选择局部闭环的原则如下：一方面要包围干扰作用点及参数 变化较大的环节，同时又不要使局部闭环的阶次过高(一般不高 于三阶) 1 2 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( )[ ( ) ( ) ( )] ( ) ( ) ( ) 1 ( )[ ( ) ( ) ( )] c c c c c C s G s G s G s R s G s G s G s G s C s G s N s G s G s G s G s = + + − − = + +
3、复合控制 反馈控制是按照被控参数的偏差进行控制的,只有当被控参 数发生变化时,才能形成偏差,从而才有控制作用。复合控制 则是在偏差出现以前,就产生控制作用,属于开环控制方式。 Gs(S) G4(s) G(s) G2(S) G(S) o前馈控制又叫顺馈控制或开环补偿。引入前馈控制的目的之 一是补偿系统在跟踪过程中产生的速度误差,加速度误差等。 σ补偿控制是对外界干扰进行补偿。当外界干扰可量测时,通 过补偿网络,引入补偿信号可以抵消干扰作用对输出的影响。 实现:N(s)G3(s)G2(s)=-N(s),也即:G2(s) 对干扰实现了完全的不变性
3、复合控制 反馈控制是按照被控参数的偏差进行控制的，只有当被控参 数发生变化时，才能形成偏差，从而才有控制作用。复合控制 则是在偏差出现以前，就产生控制作用，属于开环控制方式。 前馈控制又叫顺馈控制或开环补偿。引入前馈控制的目的之 一是补偿系统在跟踪过程中产生的速度误差，加速度误差等。 补偿控制是对外界干扰进行补偿。当外界干扰可量测时，通 过补偿网络，引入补偿信号可以抵消干扰作用对输出的影响。 对干扰实现了完全的不变性。 G1(s) G2(s) G3(s) r c _ G4(s) + G5(s) n 3 4 4 3 1 ( ) ( ) ( ) ( ), ( ) ( ) N s G s G s N s G s G s 实现： = − = − 也即：
二、选择方案的注意事项 o选择方案最基本的依据就是用户对系统的主要技术要求。针 对不同的使用环境,选择方案的出发点就不同。 军用伺服系统:工作品质、可靠性和灵活性; 民用伺服系统:长期运行的经济性; o系统运行速度很高,且经常处于加速度状态,对精度的要求 高时,可以设计二阶无差度系统或者采用复合控制系统 o负载调速范围很宽时,一般选无槽电动机。高性能系统中, 般选大惯量宽调速伺服电动机,采用直接耦合传动方案 考虑电磁兼容性要求。 o选择方案应根据系统的主要要求,初步拟定方案,进行可行 性分析、试验,进一步补充和完善。有时需要构思几个方案进行 对比、优化,方案确定后便可按照设计步骤逐项进行,并在试验 中作局部修改
二、选择方案的注意事项 选择方案最基本的依据就是用户对系统的主要技术要求。针 对不同的使用环境，选择方案的出发点就不同。 军用伺服系统：工作品质、可靠性和灵活性； 民用伺服系统：长期运行的经济性； 系统运行速度很高，且经常处于加速度状态，对精度的要求 负载调速范围很宽时，一般选无槽电动机。高性能系统中， 一般选大惯量宽调速伺服电动机，采用直接耦合传动方案。 考虑电磁兼容性要求。 选择方案应根据系统的主要要求，初步拟定方案，进行可行 性分析、试验，进一步补充和完善。有时需要构思几个方案进行 对比、优化，方案确定后便可按照设计步骤逐项进行，并在试验
613执行元件选择 伺服系统的执行元件,可采用电动机、液压泵和液压马达 气动设备、电磁离合器等。 对执行电机的要求如下: (1)满足负载运动的要求(提供足够的力矩和功率) (2)正反转,起停,保证系统的快速运动 (3)调速范围 (4)功率消耗、尺寸要求 确定电机类型、额定输入输出参数 额定电压UR、额定电流IR、额定功率PR、额定转速nR 控制方式 电机到负载之间传动装置的类型、速比、传动级数和速比分 配,估算传动装置的转动惯量和传动效率
6.1.3 执行元件选择 伺服系统的执行元件，可采用电动机、液压泵和液压马达、 气动设备、电磁离合器等。 对执行电机的要求如下： (1)满足负载运动的要求（提供足够的力矩和功率） (2) 正反转，起停，保证系统的快速运动 (3) 调速范围 (4) 功率消耗、尺寸要求 确定电机类型、额定输入输出参数 额定电压UR、额定电流IR、额定功率PR、额定转速nR 控制方式 电机到负载之间传动装置的类型、速比、传动级数和速比分 配，估算传动装置的转动惯量和传动效率
伺服电动机的类型 直流伺服电动机、两相异步电机、 三相异步电机、力矩电机和步进电机 1.直流伺服电动机 优点:调速动态性能好 缺点:需维护 2两相异步电动机 o两相异步电动机在几十瓦以内的小功率随动系统和调速系统 中被广泛应用。控制方式分幅值控制和相位控制。 o两相异步电动机具有较宽的调速范围,本身摩擦力矩小,比 较灵敏。具有杯型转子的两相异步机转动惯量小,因而快速 响应特性好,常见于仪表随动系统中
一、伺服电动机的类型 直流伺服电动机、两相异步电机、 三相异步电机、力矩电机和步进电机。 1.直流伺服电动机 优点：调速动态性能好 缺点：需维护 2.两相异步电动机 两相异步电动机在几十瓦以内的小功率随动系统和调速系统 中被广泛应用。控制方式分幅值控制和相位控制。 两相异步电动机具有较宽的调速范围，本身摩擦力矩小，比 较灵敏。具有杯型转子的两相异步机转动惯量小，因而快速 响应特性好，常见于仪表随动系统中