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机械操控

伺服体系规划进程及办法

时刻:2019-04-20 21:18:41   作者:   来历:   阅览:1   谈论:0

    伺服体系是机电一体化体系,应选用机电一体化办法进行规划。伺服体系规划,没有原封不动的答案,也没有一致的办法来得到答案。不同要求的伺服体系,可选用不同的办法来规划,因此得到结构不同的伺服体系。即便相同要求的伺服体系,不同的规划者也或许选用不同的规划办法,因此得到不同的规划计划。

伺服体系规划进程及办法

  伺服体系结构上的杂乱性,决议了其规划进程的杂乱性。实践伺服体系的规划是很难一次成功的,往往都要通过屡次重复修正和调试才干取得满足的成果。下面仅对伺服体系规划的一般进程和办法作一简略介绍。

伺服体系的结构组成

  机电一体化的伺服操控体系的结构、类型繁复,但从自动操控理论的视点来剖析,伺服操控体系一般包含操控器、被控目标、履行环节、检测环节、比较环节等五部分。下图给出了伺服体系组成原理框图。

 

伺服体系规划进程及办法

  图 伺服体系组成原理框图

  1、比较环节

  比较环节是将输入的指令信号与体系的反应信号进行比较,以取得输出与输入间的差错信号的环节,一般由专门的电路或核算机来完成。?

  2、操控器

  操控器一般是核算机或PID操控电路,其首要使命是比照较元件输出的差错信号进行改换处理,以操控履行元件按要求动作。

  3、履行环节

  履行环节的效果是按操控信号的要求,将输入的各种办法的能量转化成机械能,驱动被控目标作业。机电一体化体系中的履行元件一般指各种电机或液压、气动伺服组织等。

  4、被控目标

  5、检测环节

  检测环节是指能够对输出进行丈量并转化成比较环节所需求的量纲的设备,一般包含传感器和转化电路。

 伺服体系规划要求

  1、安稳性

  伺服体系的安稳性指在体系。上的扰动信号消失后,体系能够康复到本来的安稳状况下运转,或许在输入的指令信号效果下,能够到达的新的安稳运转状况的才能。

  安稳性要求是一项最根本的要求,是确保伺服体系能够正常运转的最根本条件。伺服体系在其作业范围内应该是安稳的,其安稳性首要取决于体系的结构及组成元件的参数,可选用自动操控理论所供给的各种办法来加以操控。

  2、精度

  伺服体系的精度是指其输出量复现输入指令信号的准确程度。

  体系中各个元件的差错都会影响到体系的精度,如传感器的灵敏度和精度、伺服扩大器的零点漂移和死区差错、机械设备中的反向空隙和传动差错、各元器件的非线性要素等。反映在伺服体系_上就会表现出动态差错、稳态差错和静态差错,伺服体系应在比较经济的条件^下到达给定的精度

  3、快速呼应性

  快速呼应性是指体系输出量快速跟从输入指令信号改变的才能,它首要取决于体系的阻尼比和固有频率能够进步快速呼应性,但对体系的安稳性和最大超调量有晦气影响,因此体系规划时应该对两者进行优化,使体系的输出呼应速度尽或许快。

  4、灵敏度

  体系各元件的参数改变等都会影响体系的功能,体系对这些改变的灵敏度要小,即体系的功能应不受参数改变的影响。具体办法为:关于开环体系,应严厉挑选各元件;关于闭环体系,对输出通道中元件的挑选标准可恰当放宽,对反应通道的各元件有必要严厉挑选,以改进体系的灵敏度。

伺服体系规划进程及办法

  一、规划要求剖析,体系计划规划

  首要对伺服体系的规划要求进行剖析,清晰其运用场合和意图、根本功能指标及其它功能指标,然后依据现有技能条件拟定几种技能计划,通过点评、比照,选定一种比较合理的计划。

  计划规划应包含下述一些内容:操控办法挑选;履行元件挑选;传感器及其检测设备挑选;机械传动及履行组织挑选等。计划规划是体系规划的第一步,各构成环节的挑选仅仅开始的,还要在具体规划阶段进一步修正确认。

  二、体系功能剖析

  计划规划出来后,虽然各具体结构参数还没有确认,也应先依据根本结构办法对其根本功能进行开始剖析。

  首要画出体系方框图,列出体系近似传递函数,并对传递函数及方框图进行化简(一般应简化成二阶以下体系),然后在此根底上对体系安稳性、精度及快速呼应性进行开始剖析,其间最首要的是安稳性剖析,如不能满足规划要求,应考虑修正计划或添加校对环节。

  三、履行元件及传感器的挑选

  计划规划仅仅对履行元件及传感器进行了开始选型,这一步应依据具体速度、负载及精度要求来具体确认履行元件及传感器的参数和类型。

  四、机械体系规划

  机械体系规划包含机械传动组织及履行组织的具体结构及参数的规划,规划中应留意消除各种传动空隙,尽量进步体系刚度、减小惯量及冲突,尤其在规划履行组织的导轨时要避免会发生“匍匐”现象。

  五、操控体系规划

  操控体系没计包含信号处理及扩大电路、校对设备、伺服电动机驱动电路等的具体规划,假如选用核算机数字操控,还应包含接口电路及操控器算法软件的规划。操控体系规划中应留意各环节参数的挑选及与机械体系参数的匹配,以使体系具有满足的安稳裕度和快速呼应性,并满足精度要求。

  六、体系功能复查

  一切结构参数确认之后,可从头列出体系准确的传递函数,但实践的伺服体系一般都是高阶体系,因此还应进行恰当化简,才可进行功能复查。通过复查如发现功能不行抱负,则可调整操控体系的参数或修正算法,乃至从头规划,直到满足停止。

  七、体系测验试验

  上述规划与剖析都还处于理论阶段,实践体系的功能,还需通过测验试验来确认。测验试验可在模型试验体系上进行,也可在试制的样机上进行。通过测验试验,往往还会发现一些问题,有必要采纳办法加以处理。

  八、体系规划定案

  通过上述7个进程及其间屡次重复而得到满足的成果后,能够将规划计划确认下来,然后收拾规划图样及规划核算说明书等技能文件,预备投入正式出产。


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