伺服系統(tǒng)的基本概念
伺服系統(tǒng)，亦稱隨動系統(tǒng)，是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進行動作，從而獲得精確的位置、速度或力輸出的自動控制系統(tǒng)。
大多數(shù)伺服系統(tǒng)具有檢測反饋回路，因而伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)。按照反饋控制理論，伺服系統(tǒng)需不斷檢測在各種擾動作用下被控對象輸出量的變化，與指令值進行比較，并用兩者的偏差值對系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié)，以消除偏差，使被控對象輸出量始終跟蹤輸入的指令值。
伺服系統(tǒng)是根據(jù)輸入的指令值與輸出的物理量之間的偏差進行動作控制的。因此伺服系統(tǒng)的工作過程是一個偏差不斷產(chǎn)生，又不斷消除的動態(tài)過渡過程。
伺服控制的實例隨處可見，如工人操作機床進行加工時，必須用眼睛始終觀察加工過程的進行情況，通過大腦對來自眼睛的反饋信息進行處理，決定下一步如何操作，然后通過手搖動手輪，驅(qū)動工作臺上的工件或刀具來執(zhí)行大腦的決策，消除加工過程中出現(xiàn)的偏差，最終加工出符合要求的工件。在這個例子中，檢測、反饋與控制等功能是通過人來實現(xiàn)的，而在伺服系統(tǒng)中，這些功能都要通過傳感器、控制及信息處理裝置等來加以實現(xiàn)。如數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)中，位置檢測傳感器、數(shù)控裝置和伺服電動機分別取代了人的眼睛、大腦和手的功能。
許多機電一體化產(chǎn)品(如數(shù)控機床、工業(yè)機器人等)，需要對輸出量進行跟蹤控制，因而伺服系統(tǒng)是機電一體化產(chǎn)品的一個重要組成部分，而且往往是實現(xiàn)某些產(chǎn)品目的功能的主體。伺服系統(tǒng)中離不開機械技術(shù)和電子技術(shù)的綜合運用，其功能是通過機電結(jié)合才得以實現(xiàn)的，因此，伺服系統(tǒng)本身就是一個典型的機電一體化系統(tǒng)。 |
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