伺服控制管理系统的系统分类

2024-01-03 www.bob.com

  伺服控制管理系统按所用控制元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压控制管理系统) 和气动伺服系统。

  伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。

  伺服驱动系统按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;按其控制原理和有无位置检测反馈环节分为开环系统和闭环系统;按驱动执行元件的动作原理分为电液伺服驱动系统和伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。

  进给驱动是用于数字控制机床工作台或刀架坐标的控制管理系统,控制机床各坐标轴的切削进给运动,并提供切削过程所需的转矩。主轴驱动控制机床主轴的旋转运动,为机床主轴提供驱动功率和所需的切削力。一般地,对于进给驱动系统,主要关心它的转矩大小、调节范围的大小和调节精度的高低,以及动态响应速度的快慢。对于主轴驱动系统,主要关心其有没有足够的功率、宽的恒功率调节范围及速度调节范围。

  数控机床伺服驱动系统按有无位置反馈分两种基本的控制结构,即开环控制和闭环控制。由此形成位置开环控制管理系统和位置闭环控制管理系统。闭环控制管理系统又可根据位置检测装置在机床上安装的位置不同,进一步分为半闭环伺服驱动控制管理系统和全闭环伺服驱动控制管理系统。若位置检测装置安装在机床的工作台上,构成的伺服驱动控制管理系统为全闭环控制管理系统;若位置检测装置安装在机床丝杠上,构成的伺服驱动控制管理系统则为半闭环控制管理系统。现代数控机床的伺服驱动多采用闭环控制管理系统。开环控制管理系统常用于经济型数控或老设备的改造。

  直流大惯量拥有非常良好的宽调速性能,输出转矩大,过载能力强,而且,由于电机惯性与机床传动部件的惯量相当,构成闭环后易于调整。而直流中小惯量伺服电机及其大功率晶体管脉宽调制驱动装置,比较适应数字控制机床对频繁启动、制动,以及快速定位、切削的要求。但直流电机一个最大的特点是具有电刷和机械换向器,这限制了它向大容量、高电压、高速度方向的发展,使其应用受到限制。

  液压伺服控制管理系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。经过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作,完成各种设备不一样的动作需要。液压伺服控制管理系统按照偏差信号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和电-液控制管理系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制管理系统可以分为位置控制、速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。液压控制系统还可大致分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺服系统和电-液伺服系统。

  交流伺服控制管理系统包括基于异步电动机的交流伺服系统和基于同步电动机的交流伺服系统。除了具有稳定性好、快速性好、精度高的特点外,具有一系列优点。它的性能指标可以从调速范围、定位精度、稳速精度、动态响应和运行稳定性等方面来衡量。

  交流伺服控制管理系统的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流,它们分别控制励磁电流与电枢电流,可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看,直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制管理系统,经典控制理论完全适用于这种系统,因此,它凭借控制简单,调速性能优异,在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。

  它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制管理系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。

  以上是我们常用到的四种伺服系统,他们的工作原理和性能以及可以应用的范围都有所区别,各有自己的特点和优缺点。因此在选择或者购买的时候,就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能,通过计算后在选择合适的产品。

  进入1980年代,在电机控制领域交流电机调速技术取得了突破性进展,交流伺服驱动系统大举进入电气传动调速控制的各个领域。交流伺服驱动系统的最大优点是交流电机容易维修,制造简单,易于向大容量、高速度方向发展,适合于在较恶劣的环境中使用。同时,从减少伺服驱动系统外形尺寸和提高可靠性角度来看,采用交流电机比直流电机将更合理。

  随着我国国民经济的高速发展,同时经常又有重大安全事故的报道(例如,去年、前年的重大煤矿安全事故),安全的概念越来越得到人们的重视,安全包括人员的安全和设备的安全。对于自动化控制装置,也提出了新的安全概念和出现了新的安全产品,例如,带安全功能的PLC 和带安全模板的传动装置。下面的两个图说明对于安全的传统解决方案和基于安全集成的传动系统之间的差别。 对于传统的安全解决方案,是使用继电器、安全保护开关、漏电流和离散的故障检测设备来完成所需要的安全保护功能。用这种方法,需要很多外接线,这本身又增加了不安全因素,另外,一些附加的功能,需要用附加的外部设备(例如速度监视、时间继电器等)来实现。而基于安全集成概念的新装置,它可以不需要

  针对电液伺服闭环控制过程中,设定信号不断发生变化,电液阀门位置定位精确度较低的难题。采用ATmega16L作为核心控制器,并配有高精度A/D、D/A转换器,通过对阀门开度控制信号和位置反馈信号进行采集、转换、计算和比较,发出控制信号决定并执行换向阀的换向、交流伺服电动机的起停运转,推动液压缸推杆的伸缩,进而对阀门转角大小、开度百分比进行精确定位。 随着电力电子技术、电机控制技术、计算机技术和传感器技术的发展,交流伺服控制技术已逐步取代了传统的直流控制技术,越来越多地应用到各种工业控制领域中。现代制造行业的迅速崛起,对伺服控制系统的控制性能提出了更高的要求。要求提高伺服系统的移动速度、跟随精度和定位精度。而提高伺服控制系统的

  设计 /

  自动控制系统分类 ◆ 对各种各样控制系统进行分类,从不同的观点出发可以有不同的分类方法:通常按下列方法进行划分。 一、线性控制系统和非线性控制系统 若组成控制系统的元件都具有线性特性,则称这种系统为线性控制系统。这种系统的输入与输出间的关系,一般用微分方程,传递函数来描述,也可以用状态空间表达式来表示。线性系统的主要特点是具有齐次性和适用叠加原理。如果线性系统中的参数不随时间而变化,则称为线性定常系统;反之,则称为线性时变系统。本书主要讨论线性定常系统。 在控制系统中,至少要一个元件具有非线性特性,则称该系统为非线性控制系统。非线性系统一般不具有齐次性,也不适用叠加原理,而且它的输出响应和稳定性与其初始态有

  :段彦婷,蔡陈生,王鹏飞,王宁,陈平 本文对机器人视觉伺服技术进行了综述,介绍了机器人视觉伺服系统的概念及发展历程和分类,重点介绍了基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统。对机器人视觉所涉及的前沿问题做了概括,并指出了目前研究中所存在的问题及今后发展方向。 目前,在全世界的制造业中,工业机器人已经在生产中起到了越来越重要的作用。为了使机器人能够胜任更复杂的工作,机器人不但要有更好的控制系统,还需要更多地感知环境的变化。其中机器人视觉以其信息量大、信息完整成为最重要的机器人感知功能。 机器人视觉伺服系统是和机器人控制的有机结合,是一个非线性、强的复杂系统,其内容涉及图象处理、机器人运动学和动力学、控制理论等研究

  伺服系统的分类方法很多,常见的分类方法有以下三种。 (1)按被控量参数特性分类。 (2)按驱动元件的类型分类。 伺服控制系统按所用控制元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压控制系统) 和气动伺服系统。 (3)按控制原理分类。 伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。 伺服驱动系统按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;按其控制原理和有无位置检测反馈环节分为开环系统和闭环系统;按驱动执行元件的动作原理分为电液伺服驱动系统和伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。 1.进给驱动与主轴驱动 进给驱动是用于数字控制机床工作台或刀架坐标的控制管理系统,控制机

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