伺服控制是来准确过程的反馈系统
伺服控制是来准确过程的反馈系统
伺服控制系统用来准确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统.又称随动系统.在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角).伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别.
伺服控制系统***初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等.采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的:①以小功率指令信号去控制大功率负载.火炮控制和船舵控制就是典型的例子.②在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动.③使输出机械位移准确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等.
衡量伺服控制系统性能的主要指标有频带宽度和精度.频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性.带宽越大,快速性越好.伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制.惯性越大,带宽越窄.
一般伺服系统的带宽小于15赫,大型设备伺服系统的带宽则在1~2赫以下.自20世纪70年代以来,由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机,使伺服系统实现了直接驱动,革除或减小了齿隙和弹性变形等非线性因素,使带宽达到50赫,并成功应用在远程导弹、人造卫星、精密指挥仪等场所.伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度.因此,在伺服系统中须***采用高精度的测量元件,如精密电位器、自整角机和旋转变压器等.此外,也可采取附加措施来提高系统的精度,例如将测量元件(如自整角机)的测量轴通过减速器与转轴相连,使转轴的转角得到放大,来提高相对测量精度.采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统.通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道,直接取自转轴的测角线路称粗读数通道.伺服控制系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。