一、伺服系統和恒值系統的區別
1、給定量不同
恒(heng)(heng)值(zhi)控制系統的給(gei)定量(liang)恒(heng)(heng)定不(bu)變(bian)，如恒(heng)(heng)速，恒(heng)(heng)溫，恒(heng)(heng)壓等自(zi)動(dong)控制系統，這種系統的輸出(chu)量(liang)也是恒(heng)(heng)定不(bu)變(bian)的。
伺服系統的(de)給定(ding)輸(shu)入(ru)信號是預先未知且隨(sui)時間變化的(de)并且系統的(de)輸(shu)出量隨(sui)輸(shu)入(ru)量的(de)變化而變化。
2、定義不同
恒值(zhi)控制系統的輸(shu)入信號(hao)為某個(ge)常數(shu)，故稱為恒值(zhi)。
伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是一種反饋控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。在這(zhe)種系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，輸(shu)出量是機(ji)械位移(yi)、速度或(huo)(huo)者(zhe)加(jia)速度。因此伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)這(zhe)一術語(yu)(yu)，與(yu)位置或(huo)(huo)速度，或(huo)(huo)加(jia)速度控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是同(tong)義語(yu)(yu)。
3、特點不同
恒值(zhi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統的特點為(wei)輸入信(xin)號為(wei)某個常(chang)數，由于擾(rao)動的出現，將使被(bei)控(kong)(kong)(kong)量(liang)產(chan)生(sheng)偏(pian)(pian)差(cha)，恒值(zhi)系(xi)(xi)統能(neng)根據(ju)偏(pian)(pian)差(cha)性質產(chan)生(sheng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)作(zuo)用，使被(bei)控(kong)(kong)(kong)量(liang)以一定精度恢復回期望值(zhi)。如(ru)液位控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、溫度控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、壓(ya)力控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等。恒值(zhi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統在(zai)工業(ye)過程和日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中更(geng)為(wei)多見。
伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)輸入信(xin)號是(shi)無法預知(zhi)的(de)任(ren)意變化的(de)函數，控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)使被控(kong)量以盡可(ke)能(neng)高的(de)精度隨給定(ding)值變化，克服(fu)擾動的(de)影(ying)響(xiang)。如魚雷(lei)、雷(lei)達(da)對目(mu)標(biao)的(de)跟蹤、導彈對飛行物(wu)的(de)跟蹤等(deng)。
恒值控(kong)制系統就(jiu)是(shi)(shi)通過調節(jie)控(kong)制所需要(yao)達到(dao)的目標(biao)是(shi)(shi)已知(zhi)固定(ding)的，伺服系統是(shi)(shi)指(zhi)控(kong)制系統需要(yao)達到(dao)的目標(biao)值是(shi)(shi)不斷變化(hua)的。
二、伺服系統的應用領域
1、激(ji)光加工領域
2、機器人領域
3、數控車(che)床領域
4、大規模集成電路制造(zao)辦公自動化設備(bei)
5、雷達等(deng)高科(ke)技領(ling)域(yu)
三、伺服系統應用趨勢
自動(dong)控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)不僅在理論上(shang)飛速(su)(su)發展(zhan)，在其(qi)(qi)應用(yong)器(qi)件上(shang)也日新(xin)月(yue)異。模塊化(hua)、數字(zi)化(hua)、高精度(du)、長(chang)壽命的(de)(de)(de)器(qi)件每隔3～5年就有(you)(you)更新(xin)換(huan)代的(de)(de)(de)產品面(mian)市。傳統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)交(jiao)流伺服(fu)電(dian)機(ji)特性(xing)軟，并(bing)且其(qi)(qi)輸出特性(xing)不是(shi)單值的(de)(de)(de)；步進電(dian)機(ji)一般為開環控(kong)(kong)制而無法準(zhun)確定位(wei)，電(dian)動(dong)機(ji)本身還有(you)(you)速(su)(su)度(du)諧(xie)振區(qu)，pwm調(diao)速(su)(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)對位(wei)置跟蹤性(xing)能較差，變頻調(diao)速(su)(su)較簡單但(dan)精度(du)有(you)(you)時不夠，直流電(dian)機(ji)伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)以其(qi)(qi)優良的(de)(de)(de)性(xing)能被廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)于位(wei)置隨(sui)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中，但(dan)其(qi)(qi)也有(you)(you)缺(que)點(dian)，例如(ru)結構(gou)復(fu)雜，在超(chao)低(di)(di)速(su)(su)時死區(qu)矛盾突出，并(bing)且換(huan)向(xiang)刷會帶來(lai)噪聲和維(wei)護保養問題(ti)。新(xin)型的(de)(de)(de)永(yong)磁交(jiao)流伺服(fu)電(dian)機(ji)發展(zhan)迅速(su)(su)，尤其(qi)(qi)是(shi)從(cong)方波(bo)控(kong)(kong)制發展(zhan)到正弦(xian)波(bo)控(kong)(kong)制后，系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)性(xing)能更好，它調(diao)速(su)(su)范圍寬，尤其(qi)(qi)是(shi)低(di)(di)速(su)(su)性(xing)能優越(yue)。
四、伺服系統在紡織機械中的應用
目前國內(nei)紡(fang)織工業中紡(fang)織機械伺服應用約占(zhan)國內(nei)伺服應用總(zong)量的8%左右，下面(mian)就(jiu)伺服系統在紡(fang)織機械中的應用進行論述。
1、在梳理領域的應用
目前(qian)，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)線設備(bei)，在(zai)外觀形態和內在(zai)質量(liang)上，都(dou)已(yi)有了長足的(de)(de)發展，具備(bei)了精細抓(zhua)棉(mian)能力，設計更加人性(xing)化，有著友好的(de)(de)人機界(jie)面，操作維護(hu)也更加簡便(bian)。聲、光、電(dian)、氣(qi)、變頻傳動技(ji)術(shu)、先進(jin)的(de)(de)伺服系統(tong)等(deng)新(xin)(xin)技(ji)術(shu)以及新(xin)(xin)工(gong)藝、新(xin)(xin)的(de)(de)梳(shu)棉(mian)理論被大量(liang)采用，體現在(zai)清(qing)梳(shu)聯生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)線的(de)(de)設計制(zhi)造中，促使清(qing)梳(shu)聯生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)線向(xiang)高(gao)(gao)產(chan)、高(gao)(gao)速、節能、優質的(de)(de)方向(xiang)發展，提高(gao)(gao)了生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)、可(ke)靠(kao)性(xing)，保證(zheng)了整個生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)流(liu)程能夠同(tong)步(bu)、連(lian)續(xu)、平(ping)穩(wen)(wen)地運行，把(ba)棉(mian)條長短片段的(de)(de)不(bu)勻率、棉(mian)結含量(liang)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)條含雜(za)率都(dou)穩(wen)(wen)定(ding)控制(zhi)在(zai)一定(ding)的(de)(de)范圍內，保證(zheng)了后部生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)序的(de)(de)原(yuan)料(liao)質量(liang)。
2、在并條機上的應用
隨著紡(fang)紗生產要(yao)求的(de)(de)不斷提(ti)高(gao)，在(zai)并條(tiao)(tiao)(tiao)機上(shang)應用(yong)自調(diao)(diao)勻整技術己顯得十分重要(yao)，這能自動有(you)效地檢測(ce)喂入(ru)紗條(tiao)(tiao)(tiao)長短片段條(tiao)(tiao)(tiao)干(gan)的(de)(de)不勻，可實(shi)時(shi)調(diao)(diao)節牽(qian)伸倍(bei)數，從而有(you)效地控(kong)制輸出紗條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)質(zhi)量，但(dan)這種(zhong)控(kong)制系統(tong)尚有(you)較大的(de)(de)提(ti)升(sheng)空間。
FA387型并條(tiao)機(ji)通過伺服電(dian)機(ji)及數(shu)字(zi)化閉環控制(zhi)技術(shu)，實現(xian)了主牽(qian)(qian)伸(shen)無級調節(jie)和(he)動態監控，最(zui)小牽(qian)(qian)伸(shen)倍(bei)數(shu)可(ke)(ke)(ke)在(zai)±0.01倍(bei)范圍內(nei)調節(jie)，重(zhong)量控制(zhi)精(jing)度可(ke)(ke)(ke)達0.05g/（5m），紗條(tiao)質量穩定，運轉(zhuan)可(ke)(ke)(ke)靠(kao)。其先進的(de)的(de)電(dian)子控制(zhi)和(he)自(zi)動化技術(shu)有效地降低了并條(tiao)機(ji)的(de)功耗和(he)運轉(zhuan)噪聲，操作維護方(fang)便，每(mei)(mei)萬錠(ding)運轉(zhuan)班修機(ji)工可(ke)(ke)(ke)減少(shao)4～8人，每(mei)(mei)年可(ke)(ke)(ke)節(jie)約(yue)資金約(yue)20萬元。
FA398A型并條(tiao)(tiao)機采(cai)用了計(ji)算機控(kong)制(zhi)(zhi)、伺服驅動、變(bian)頻(pin)調速以及傳(chuan)感(gan)器(qi)檢測等(deng)先進電子技術，實現(xian)了開(kai)環控(kong)制(zhi)(zhi)短片段的(de)全過(guo)程自調勻整和(he)對(dui)紗(sha)條(tiao)(tiao)的(de)實時控(kong)制(zhi)(zhi)，對(dui)于不同品種在不同速度等(deng)條(tiao)(tiao)件下試驗時，均能達到(dao)穩(wen)定控(kong)制(zhi)(zhi)、勻整效果(guo)好，出條(tiao)(tiao)質(zhi)量(liang)明顯改善的(de)效果(guo)。
3、粗紗機上的應用
在多(duo)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)傳動(dong)(dong)系統的(de)粗紗(sha)機(ji)(ji)中(zhong)，牽伸羅拉、錠翼、筒管和(he)龍(long)筋分(fen)別由(you)獨(du)立的(de)伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)傳動(dong)(dong)，多(duo)電(dian)機(ji)(ji)的(de)同(tong)步(bu)協調由(you)一個高精度控制(zhi)系統完成。采用(yong)了伺服(fu)控制(zhi)系統進行數字化控制(zhi)，能有效地解決(jue)起動(dong)(dong)、點(dian)動(dong)(dong)、停(ting)車(che)過程(cheng)中(zhong)多(duo)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)同(tong)步(bu)控制(zhi)問題，消(xiao)除粗紗(sha)機(ji)(ji)在開關車(che)過程(cheng)中(zhong)紗(sha)線(xian)易產生的(de)細節(jie)疵點(dian)，同(tong)時(shi)取消(xiao)龍(long)筋平衡重(zhong)錘和(he)差微齒輪，簡化保養維(wei)修工作(zuo)，并(bing)有利于節(jie)約能源(yuan)、降低噪聲(sheng)及振動(dong)(dong)。
《新(xin)型翼導粗紗(sha)機(ji)項目探(tan)討與可行性(xing)分析》研究了(le)基(ji)于伺服控制系統的高速(su)粗紗(sha)機(ji)新(xin)型翼導卷繞(rao)，管導卷繞(rao)方式已(yi)經發展成熟，但由于其自身的局限性(xing)，導致難(nan)以(yi)(yi)進一步提高紡紗(sha)速(su)度和成紗(sha)質量。而(er)在現(xian)在的科技條件下，翼導的缺點能被克服，其優點可以(yi)(yi)顯現(xian)，從而(er)為粗紗(sha)機(ji)的發展提供新(xin)的思路。
4、細紗機上的應用
伺服系統由控制器、驅動(dong)(dong)(dong)器、執行電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)和(he)傳(chuan)感器構成，主(zhu)(zhu)要(yao)運用(yong)在(zai)細紗(sha)機(ji)(ji)的集體落紗(sha)系統，傳(chuan)統的細紗(sha)機(ji)(ji)的錠(ding)子、羅(luo)拉及鋼領板的升(sheng)降(jiang)都靠主(zhu)(zhu)電(dian)機(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)，主(zhu)(zhu)電(dian)機(ji)(ji)多(duo)使用(yong)雙速(su)電(dian)機(ji)(ji)，慢速(su)僅用(yong)于啟動(dong)(dong)(dong)，高速(su)為正常工作(zuo)，在(zai)紡紗(sha)過程中斷頭率高。
隨著微電(dian)子及(ji)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)技術(shu)的發展，可編程(cheng)序控制器及(ji)交流伺服控制器和(he)網絡等技術(shu)在細(xi)紗(sha)機(ji)(ji)控制上的應用，簡(jian)化了(le)機(ji)(ji)構(gou)，提高了(le)精度，利于(yu)穩定紡紗(sha)張力、減少斷頭和(he)毛羽(yu)，大大提高了(le)紡織細(xi)紗(sha)機(ji)(ji)的生產效率。
這(zhe)個系統主要包(bao)括觸(chu)摸屏、PLC、變頻器以及伺服系統，數(shu)字牽(qian)伸傳(chuan)動相對(dui)傳(chuan)統傳(chuan)動方式(shi)有質(zhi)的飛躍，它抗(kang)干擾能(neng)力(li)強(qiang)，實(shi)現了(le)羅拉轉速(su)的精確控制(zhi)，有利于牽(qian)伸倍數(shu)和(he)成紗品(pin)質(zhi)的提高(gao)。
伺服系統是(shi)實現(xian)紡織(zhi)(zhi)(zhi)機械自動化(hua)、數字(zi)化(hua)控(kong)制(zhi)系統的(de)(de)重要組成部(bu)分(fen)，當前我(wo)(wo)國(guo)(guo)無論是(shi)在(zai)技術上(shang)還是(shi)在(zai)產業化(hua)應用上(shang)都(dou)與國(guo)(guo)外(wai)先進(jin)(jin)水平(ping)有著不小的(de)(de)差距，這(zhe)對于我(wo)(wo)們來說謀求先進(jin)(jin)的(de)(de)伺服控(kong)制(zhi)技術意(yi)義重大，因此創新產學(xue)研結合模式，大力推動企業、高(gao)校和(he)科研院所(suo)建立緊(jin)密的(de)(de)合作關系，促進(jin)(jin)伺服控(kong)制(zhi)系統更好地應用于紡織(zhi)(zhi)(zhi)機械，提高(gao)紡織(zhi)(zhi)(zhi)機械的(de)(de)性能(neng)顯得十分(fen)必要和(he)緊(jin)迫。
