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伺服系統(tǒng)的重要性和發(fā)展趨勢
當(dāng)前,我國正在推動工業(yè)制造業(yè)的自動化進程,這個過程中需要大量的工業(yè)機器人及機床設(shè)備,在這些設(shè)備中伺服系統(tǒng)在整體控制方面有非常重要的應(yīng)用。伺服系統(tǒng)又稱隨動系統(tǒng),是用來地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理,使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下,伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),其作用是使輸出的機械位移(或轉(zhuǎn)角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角),其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。
在數(shù)控機床上,伺服調(diào)控系統(tǒng)是其*的一部分。其任務(wù)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機床進給運動,從而實現(xiàn)控制。伺服系統(tǒng)在機電設(shè)備中具有重要的地位,高性能的伺服系統(tǒng)可以提供靈活、方便、準確、快速的驅(qū)動。
隨著技術(shù)的進步和整個工業(yè)的不斷發(fā)展,拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是用交流伺服驅(qū)動取代傳統(tǒng)的液壓、直流、步進和AC變頻調(diào)速驅(qū)動,以便使系統(tǒng)性能達到一個全新的水平,包括更短的周期、更高的生產(chǎn)率、更好的可靠性和更長的壽命。其中,數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號,驅(qū)動機床移動部件跟隨指令脈沖運動,并保證動作的快速和準確,這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。以上指的主要是進給伺服控制,另外還有對主運動的伺服控制,不過控制要求不如前者高。數(shù)控機床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。
由于數(shù)控機床對產(chǎn)品加工時要求高,所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng),其優(yōu)點主要有:精度高,伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。包括定位精度和輪廓加工精度;穩(wěn)定性好,穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后,達到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。
目前交流伺服已占據(jù)了機床進給伺服的主導(dǎo)地位,并隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善,具體體現(xiàn)在三個方面。一是系統(tǒng)功率驅(qū)動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展,智能化功率模塊得到普及與應(yīng)用;二是基于微處理器嵌入式平臺技術(shù)的成熟,將促進*控制算法的應(yīng)用;三是網(wǎng)絡(luò)化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟,將使基于網(wǎng)絡(luò)的伺服控制成為可能。
現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導(dǎo)體器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服模塊也不足為奇。廠商伺服產(chǎn)品每5年就會換代,新的功率器件或模塊每2~2.5年就會更新一次,新的軟件算法則日新月異,總之產(chǎn)品生命周期越來越短。
目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng),其優(yōu)點主要有:精度高,伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。包括定位精度和輪廓加工精度;穩(wěn)定性好,穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后,達到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。
在數(shù)控機床上,伺服調(diào)控系統(tǒng)是其*的一部分。其任務(wù)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機床進給運動,從而實現(xiàn)控制。伺服系統(tǒng)在機電設(shè)備中具有重要的地位,高性能的伺服系統(tǒng)可以提供靈活、方便、準確、快速的驅(qū)動。
隨著技術(shù)的進步和整個工業(yè)的不斷發(fā)展,拖動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是用交流伺服驅(qū)動取代傳統(tǒng)的液壓、直流、步進和AC變頻調(diào)速驅(qū)動,以便使系統(tǒng)性能達到一個全新的水平,包括更短的周期、更高的生產(chǎn)率、更好的可靠性和更長的壽命。其中,數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號,驅(qū)動機床移動部件跟隨指令脈沖運動,并保證動作的快速和準確,這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。以上指的主要是進給伺服控制,另外還有對主運動的伺服控制,不過控制要求不如前者高。數(shù)控機床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。
由于數(shù)控機床對產(chǎn)品加工時要求高,所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng),其優(yōu)點主要有:精度高,伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。包括定位精度和輪廓加工精度;穩(wěn)定性好,穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后,達到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。
目前交流伺服已占據(jù)了機床進給伺服的主導(dǎo)地位,并隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善,具體體現(xiàn)在三個方面。一是系統(tǒng)功率驅(qū)動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展,智能化功率模塊得到普及與應(yīng)用;二是基于微處理器嵌入式平臺技術(shù)的成熟,將促進*控制算法的應(yīng)用;三是網(wǎng)絡(luò)化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟,將使基于網(wǎng)絡(luò)的伺服控制成為可能。
現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導(dǎo)體器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服模塊也不足為奇。廠商伺服產(chǎn)品每5年就會換代,新的功率器件或模塊每2~2.5年就會更新一次,新的軟件算法則日新月異,總之產(chǎn)品生命周期越來越短。
目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng),其優(yōu)點主要有:精度高,伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。包括定位精度和輪廓加工精度;穩(wěn)定性好,穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過程后,達到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。