伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動系統(tǒng),是用來精確地跟隨或復現(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(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、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(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角),其結構組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國防軍工,如火炮的控制,船艦、飛機的自動駕駛,導彈發(fā)射等,后來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。
伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢:
數(shù)字化溝通伺服系統(tǒng)的應用越來越廣,用戶對伺服驅動技能的要求越來越高。總的來說,伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢能夠歸納為以下幾個方面:
1.集成化
現(xiàn)在,伺服操控系統(tǒng)的輸出器材越來越多地選用開關頻率很高的新型功率半導體器材,這種器材將輸入阻隔、能耗制動、過溫、過壓、過流維護及故障確診等功用悉數(shù)集成于一個不大的模塊之中。同一個操控單元,只要通過軟件設置系統(tǒng)參數(shù),就能夠改動其性能,既能夠運用電機自身配置的傳感器構成半閉環(huán)調理系統(tǒng),又能夠外接外部傳感器如方位、速度、力矩傳感器等,構成高精度的全閉環(huán)調理系統(tǒng)。高度的集成化顯著地縮小了整個操控系統(tǒng)的體積。
2.智能化
現(xiàn)在伺服內部操控中心大都選用新型高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機(DSP),從而完成徹底數(shù)字化的伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)數(shù)字化是其完成智能化的前提條件。伺服系統(tǒng)的智能化表現(xiàn)在以下幾個方面:系統(tǒng)的一切運轉參數(shù)都能夠通過人機對話的方式由軟件來設置;其次它們都具有故障自確診與分析功用;以及參數(shù)自整定的功用等。眾所周知,閉環(huán)調理系統(tǒng)的參數(shù)整定是確保系統(tǒng)性能指標的重要環(huán)節(jié),也是需求耗費較多時刻與精力的工作。帶有自整定功用的伺服單元能夠通過幾次試運轉,主動將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來,并主動完成其優(yōu)化。
3.網(wǎng)絡化
伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡化是綜合主動化技能發(fā)展的必然趨勢,是操控技能、計算機技能和通訊技能相結合的產物,現(xiàn)場總線是一種應用于生產現(xiàn)場,在現(xiàn)場設備之間、現(xiàn)場設備和操控裝置之間實施雙向、串形、多結點的數(shù)字通訊技能。現(xiàn)場總線現(xiàn)已被廣泛應用在伺服系統(tǒng)之間、伺服系統(tǒng)和其它外圍設備如人機界面HMI、可編程操控器PLC等信息交互傳輸。現(xiàn)場總線有如下幾個類型FF;ProfiBus、WorldFIP、ControlNet/DeviveNet、CAN等。這些通訊協(xié)議都為多軸實時同步操控供給了可能性,也被一些高端伺服驅動器集成進去,從而使伺服系統(tǒng)達到了分布、開放、互聯(lián)以及高可靠性。
4.簡易化
這兒所說的“簡”不是簡略而是精簡,是根據(jù)用戶情況,將用戶運用的伺服功用給與強化,使之專而精,而將不運用的一些功用給與精簡,從而降低了伺服系統(tǒng)成本,為客戶創(chuàng)造更多的收益,且通過精簡一些元器材,減少了資源的浪費從而利于環(huán)保。這兒所說的“易”是指,伺服系統(tǒng)的軟件編程及操作是從用戶角度出發(fā)開發(fā)規(guī)劃,力求簡略易行,運用戶調試時只需簡略。
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