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伺服液压系统的简要原理及伺服控制系统的分类
2019-11-01
摘要:伺服(Servo)是一个性能上的名词,一般只要主令和控制结果的近似达到了一定高的程度就能称为伺服,这和机器的结构没有直接的关系。本文兴迪源机械带来伺服液压系统的简要原理及伺服控制系统的分类。

  伺服(Servo)是一个性能上的名词,一般只要主令和控制结果的近似达到了一定高的程度就能称为伺服,这和机器的结构没有直接的关系。本文兴迪源机械带来伺服液压系统的简要原理及伺服控制系统的分类。

  一、伺服液压系统的简要原理:

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  伺服(Servo)是一个性能上的名词,一般只要主令和控制结果的近似达到了一定高的程度就能称为伺服,这和机器的结构没有直接的关系。

  例如伺服系统都没有精确的惯量匹配的范围,这是因为惯量匹配的结果只要不影响控制对象对主令跟随或影响不大就好了,跟具体是3还是3.5没有关系。伺服系统也不一定是电机系统,有的气动系统就称为气动伺服。

  伺服系统本质上是一种随动系统。只不过被控量是位移或是其对时间的导数。如果要问什么是随动系统,就是一个系统的输出尽可能以最快,最精确的方式复现输入信号。其衡量的指标有超调量、延迟。

  伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

  伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

  二、液压站伺服控制系统的分类:

  伺服系统的分类方法很多,常见的分类有以下三种:

  1)按被控量参数特性分类;

  2)按驱动元件的类型分类;

  伺服控制系统按所用控制元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压控制系统) 和气动伺服系统。

  3)按控制原理分类;

  伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。

  常见的四种伺服控制系统如下:

  1) 液压伺服控制系统:

  液压伺服控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需要。

  液压伺服控制系统按照偏差信号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和电-液控制系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制系统可以分为位置控制、速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。

  液压控制系统还可以分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺服系统和电-液伺服系统。

  2) 交流伺服控制系统:

  交流伺服控制系统包括基于异步电动机的交流伺服系统和基于同步电动机的交流伺服系统。除了具有稳定性好、快速性好、精度高的特点外,具有一系列优点。它的性能指标可以从调速范围、定位精度、稳速精度、动态响应和运行稳定性等方面来衡量。

  3) 直流伺服控制系统:

  交流伺服控制系统的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流,它们分别控制励磁电流与电枢电流,可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看,直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统,经典控制理论完全适用于这种系统,因此,它凭借控制简单,调速性能优异,在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。

  4) 电液伺服控制系统:

  它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。

  以上是我们常用到的四种伺服系统,他们的工作原理和性能以及可以应用的范围都有所区别,各有自己的特点和优缺点。因此在选择的时候,就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能,通过计算后在选择合适的产品。

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