三、伺服系统的基本类型 按被控量的不同可将伺服系统分成:位置、速度、力等伺 服系统,其中最常见的是位置伺服系统,如数控机床的伺服进 机电一体化设计基础第五章何服系统设计 给系统等。 按所采用的执行元件的不同可将伺服系统分成:电气、液 压、气动等伺服系统。电气伺服系统采用伺服电动机作为执行 元件,在机电一体化产品中应用比较广泛
三、伺服系统的基本类型 按被控量的不同可将伺服系统分成:位置、速度、力等伺 服系统,其中最常见的是位置伺服系统,如数控机床的伺服进 给系统等。 按所采用的执行元件的不同可将伺服系统分成:电气、液 压、气动等伺服系统。电气伺服系统采用伺服电动机作为执行 元件,在机电一体化产品中应用比较广泛
三、伺服系统的基本类型 按控制方式的不同可将伺服系统分成:开环、闭环、半闭 环等伺服系统。开环伺服系统中无检测反馈元件,结构简单, 机电一体化设计基础第五章何服系统设计 但精度低:闭环伺服系统直接对输出量进行检测和反馈,并根 据输出量对输入量的实际偏差进行控制,因而精度高,但结构 复杂、成本高,半闭环伺服系统的检测反馈元件位于机械执行 装置的中间某个部位,将大部分机械构件封闭在反馈控制环之 外,性能介于开环和闭环伺服系统之间
三、伺服系统的基本类型 按控制方式的不同可将伺服系统分成:开环、闭环、半闭 环等伺服系统。开环伺服系统中无检测反馈元件,结构简单, 但精度低;闭环伺服系统直接对输出量进行检测和反馈,并根 据输出量对输入量的实际偏差进行控制,因而精度高,但结构 复杂、成本高,半闭环伺服系统的检测反馈元件位于机械执行 装置的中间某个部位,将大部分机械构件封闭在反馈控制环之 外,性能介于开环和闭环伺服系统之间
四、同服系统的基本要求 (一)稳定性 稳定性:指当作用在系统上的扰动信号消失后,系统能够恢复到原来 机电一体化设计基础第五章 的稳定状态下运行,或者在输入的指令信号作用下,系统能够达到新 的稳定运行状态的能力。 稳定的伺服系统在受到外界干扰或输入指令作用时,其输出响应的过 渡过程随着时间的增加而衰减,并最终达到与期望值一致。不稳定的 伺服系统,其输出响应的过渡过程或者随时间的增长而增长,或者表 现为等幅振荡。因此对伺服系统的稳定性要求是一项最基本的要求, 也是伺服系统能够正常运行的最基本条件。 服系统设计 伺服系统的稳定性是系统本身的一种特性,取决于系统的结构及组成 元件的参数(如惯性、刚度、阻尼、增益等),与外界作用信号(包括指 令信号和扰动信号)的性质或形式无关
四、伺服系统的基本要求 (一) 稳定性 ❖ 稳定性:指当作用在系统上的扰动信号消失后,系统能够恢复到原来 的稳定状态下运行,或者在输入的指令信号作用下,系统能够达到新 的稳定运行状态的能力。 ❖ 稳定的伺服系统在受到外界干扰或输入指令作用时,其输出响应的过 渡过程随着时间的增加而衰减,并最终达到与期望值一致。不稳定的 伺服系统,其输出响应的过渡过程或者随时间的增长而增长,或者表 现为等幅振荡。因此对伺服系统的稳定性要求是一项最基本的要求, 也是伺服系统能够正常运行的最基本条件。 ❖ 伺服系统的稳定性是系统本身的一种特性,取决于系统的结构及组成 元件的参数(如惯性、刚度、阻尼、增益等),与外界作用信号(包括指 令信号和扰动信号)的性质或形式无关
四、同服系统的基本要求 (二) 精度 1.精度定义: 指其输出量复现输入指令信号的精确程度。 机电一体化设计基础第五章何服系统设计 动态误差: 在动态响应过程中输出量与输入量之间的偏差称为系统 的动态误差。 稳态误差:在动态响应过程结束后,即在振荡完全衰减掉之后,输 出量对输入量的偏差可能会继续存在,这个偏差称为系统的稳态误差。 静态误差:指由系统组成元件本身的误差及干扰信号所引起的系统 输出量对输入量的偏差
(二) 精度 1. 精度定义:指其输出量复现输入指令信号的精确程度。 ❖ 动态误差: 在动态响应过程中输出量与输入量之间的偏差称为系统 的动态误差。 ❖ 稳态误差: 在动态响应过程结束后,即在振荡完全衰减掉之后,输 出量对输入量的偏差可能会继续存在,这个偏差称为系统的稳态误差。 ❖ 静态误差: 指由系统组成元件本身的误差及干扰信号所引起的系统 输出量对输入量的偏差。 四、伺服系统的基本要求
四、同服系统的基本要求 (二) 精度 2.影响精度的因素: 机电一体化设计基础第五章何服系统设计 就系统组成元件本身的误差来讲,有传感器的灵敏度和精度、 伺服放大器的零点漂移和死区误差、机械装置中的反向间隙和传动误 差、各元器件的非线性因素等。 此外,伺服系统本身的结构形式和输入指令信号的形式对伺服 系统精度都有重要影响。从构成原理上讲,有些系统无论采用多么精 密的元器件,也总是存在稳态误差的,这类系统称为有差系统,而有 些系统却是无差系统。 系统的稳态误差还与输入指令信号的形式有关,当输入信号形 式不同时,有时存在误差,有时却误差为零
(二) 精度 2. 影响精度的因素: 就系统组成元件本身的误差来讲,有传感器的灵敏度和精度、 伺服放大器的零点漂移和死区误差、机械装置中的反向间隙和传动误 差、各元器件的非线性因素等。 此外,伺服系统本身的结构形式和输入指令信号的形式对伺服 系统精度都有重要影响。从构成原理上讲,有些系统无论采用多么精 密的元器件,也总是存在稳态误差的,这类系统称为有差系统,而有 些系统却是无差系统。 系统的稳态误差还与输入指令信号的形式有关,当输入信号形 式不同时,有时存在误差,有时却误差为零。 四、伺服系统的基本要求