一、伺服系統的性能要求
對伺服系統的(de)基本要(yao)求(qiu)有穩定性、精度、快速響應性和節能。
1、穩定性好
作(zuo)用在(zai)系(xi)統上的(de)擾動消失后,系(xi)統能夠恢復(fu)到原來的(de)穩定狀(zhuang)(zhuang)態下運行(xing)或者在(zai)輸入指令信(xin)號作(zuo)用下,系(xi)統能夠達到新(xin)的(de)穩定運行(xing)狀(zhuang)(zhuang)態的(de)能力,在(zai)給(gei)定輸入或外界干(gan)擾作(zuo)用下,能在(zai)短暫的(de)調節(jie)過程后到達新(xin)的(de)或者回復(fu)到原有平衡狀(zhuang)(zhuang)態。
2、精度高
伺服系統的精(jing)度(du)是指輸出量(liang)能跟(gen)隨輸入量(liang)的精(jing)確程度(du)。作(zuo)為精(jing)密(mi)加工的數控機床,要求的定位精(jing)度(du)或輪廓加工精(jing)度(du)通(tong)常都比較高,允(yun)許的偏差一(yi)般都在0.01~0.001mm之(zhi)間(jian)。
3、快速響應性好
有兩(liang)方(fang)面含義,一是指(zhi)動態響應過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),輸出(chu)量隨輸入指(zhi)令信號變化(hua)的迅(xun)速程(cheng)度,二是指(zhi)動態響應過(guo)(guo)程(cheng)結束的迅(xun)速程(cheng)度。快(kuai)速響應性是伺服(fu)系統動態品質(zhi)的標志(zhi)之(zhi)一,即(ji)要(yao)(yao)(yao)求跟蹤指(zhi)令信號的響應要(yao)(yao)(yao)快(kuai),一方(fang)面要(yao)(yao)(yao)求過(guo)(guo)渡(du)過(guo)(guo)程(cheng)時間短,一般在200ms以內(nei),甚(shen)至小于(yu)幾十毫秒;另一方(fang)面,為滿足超調要(yao)(yao)(yao)求,要(yao)(yao)(yao)求過(guo)(guo)渡(du)過(guo)(guo)程(cheng)的前沿(yan)陡,即(ji)上(shang)升(sheng)率(lv)要(yao)(yao)(yao)大。
4、節能高
由于(yu)伺服(fu)系統的(de)快(kuai)速相應,注塑機(ji)(ji)能(neng)夠根據自身的(de)需(xu)要對(dui)供給進行快(kuai)速的(de)調(diao)整,能(neng)夠有效(xiao)提高注塑機(ji)(ji)的(de)電能(neng)的(de)利用(yong)率,從而(er)達到高效(xiao)節能(neng)。
二、伺服系統的主要參數
衡量伺(si)(si)(si)服系(xi)(xi)統性(xing)能的(de)(de)(de)主要指標有頻(pin)帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬度和精度。頻(pin)帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬度簡(jian)稱帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬,由系(xi)(xi)統頻(pin)率響應特性(xing)來規定,反(fan)映伺(si)(si)(si)服系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)跟蹤的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)性(xing)。帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬越(yue)大(da),快(kuai)速(su)性(xing)越(yue)好。伺(si)(si)(si)服系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬主要受(shou)控制(zhi)對象和執行(xing)機構(gou)的(de)(de)(de)慣性(xing)的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)。慣性(xing)越(yue)大(da),帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬越(yue)窄(zhai)。一般(ban)伺(si)(si)(si)服系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬小于15赫,大(da)型設(she)備(bei)伺(si)(si)(si)服系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)(dai)寬則(ze)在1~2赫以(yi)下(xia)。
自20世紀(ji)70年代以來,由于發展了(le)力矩(ju)電機及高靈敏度測速(su)機,使伺服系統實(shi)現了(le)直接(jie)驅動,革除(chu)或(huo)減(jian)小(xiao)了(le)齒隙和(he)彈性(xing)變(bian)形(xing)等(deng)非(fei)線性(xing)因素,使帶寬達到50赫,并成功應用在遠程導彈、人造衛星、精(jing)密指揮儀等(deng)場所。
伺服系統的精度主要決定于所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統中(zhong)必須采用(yong)高(gao)(gao)精(jing)(jing)度(du)(du)的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)元件,如(ru)(ru)精(jing)(jing)密(mi)電位器、自整角(jiao)機(ji)、旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓器、光電編碼(ma)器、光柵、磁柵和球柵等。此(ci)外,也可(ke)采取附加措施(shi)來提(ti)高(gao)(gao)系統的精(jing)(jing)度(du)(du),例如(ru)(ru)將測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)元件(如(ru)(ru)自整角(jiao)機(ji))的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)軸通(tong)(tong)過減(jian)速(su)(su)器與(yu)轉(zhuan)(zhuan)軸相(xiang)連,使轉(zhuan)(zhuan)軸的轉(zhuan)(zhuan)角(jiao)得到放大,來提(ti)高(gao)(gao)相(xiang)對測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)精(jing)(jing)度(du)(du)。采用(yong)這種(zhong)方案(an)的伺服(fu)系統稱(cheng)為(wei)精(jing)(jing)測(ce)(ce)(ce)粗測(ce)(ce)(ce)系統或(huo)雙(shuang)通(tong)(tong)道系統。通(tong)(tong)過減(jian)速(su)(su)器與(yu)轉(zhuan)(zhuan)軸嚙合的測(ce)(ce)(ce)角(jiao)線路稱(cheng)精(jing)(jing)讀(du)數通(tong)(tong)道,直接(jie)取自轉(zhuan)(zhuan)軸的測(ce)(ce)(ce)角(jiao)線路稱(cheng)粗讀(du)數通(tong)(tong)道。