伺服系統(tǒng)應(yīng)用于哪兒_伺服系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)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(dòng)控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。

本文首先介紹了伺服系統(tǒng)的組成，其次介紹了伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)、作用及分類(lèi)，最后闡述了伺服系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用趨勢(shì)及實(shí)例，具體的跟隨小編一起來(lái)了解一下。

伺服系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由觸摸屏、PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、永磁同步伺服電機(jī)組成，其中伺服電機(jī)是運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行位置、速度和電流三環(huán)控制，從而達(dá)到用戶的功能要求。

伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)、作用及分類(lèi)

特點(diǎn)

1、精確的檢測(cè)裝置：以組成速度和位置閉環(huán)控制；

2、有多種反饋比較原理與方法：根據(jù)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種；

3、高性能的伺服電動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)伺服電機(jī)）：用于高效和復(fù)雜型面加工的數(shù)控機(jī)床，伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中。要求電機(jī)的輸出力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值大，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動(dòng)力矩。要求伺服電機(jī)在低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以便在與機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié)；

4、寬調(diào)速范圍的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看，數(shù)控機(jī)床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調(diào)節(jié)為外環(huán)、速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其內(nèi)部的實(shí)際工作過(guò)程是把位置控制輸入轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度給定信號(hào)后，再通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)際位移。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求調(diào)速性能也比較高，因此要求伺服系統(tǒng)為高性能的寬調(diào)速系統(tǒng)。

主要作用

1、以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載;

2、在沒(méi)有機(jī)械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng);

3、使輸出機(jī)械位移精確地跟蹤電信號(hào)，如記錄和指示儀表等。

主要分類(lèi)

從系統(tǒng)組成元件的性質(zhì)來(lái)看，有電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和電氣-液壓伺服系統(tǒng)及電氣-電氣伺服系統(tǒng)等；

從系統(tǒng)輸出量的物理性質(zhì)來(lái)看，有速度或加速度伺服系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)等；

從系統(tǒng)中所包含的元件特性和信號(hào)作用特點(diǎn)來(lái)看，有模擬式伺服系統(tǒng)和數(shù)字式伺服系統(tǒng)；

從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，有單回伺服系統(tǒng)、多回伺服系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)按其驅(qū)動(dòng)元件劃分，有步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流電動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)直流電機(jī)）伺服系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)交流電機(jī)）伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)的應(yīng)用

1、激光加工領(lǐng)域

2、機(jī)器人領(lǐng)域

3、數(shù)控車(chē)床領(lǐng)域

4、大規(guī)模集成電路制造辦公自動(dòng)化設(shè)備

5、雷達(dá)等高科技領(lǐng)域

伺服系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)

自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展，在其應(yīng)用器件上也日新月異。模塊化、數(shù)字化、高精度、長(zhǎng)壽命的器件每隔3～5年就有更新?lián)Q代的產(chǎn)品面市。傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)特性軟，并且其輸出特性不是單值的;步進(jìn)電機(jī)一般為開(kāi)環(huán)控制而無(wú)法準(zhǔn)確定位，電動(dòng)機(jī)本身還有速度諧振區(qū)，pwm調(diào)速系統(tǒng)對(duì)位置跟蹤性能較差，變頻調(diào)速較簡(jiǎn)單但精度有時(shí)不夠，直流電機(jī)伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應(yīng)用于位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，但其也有缺點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在超低速時(shí)死區(qū)矛盾突出，并且換向刷會(huì)帶來(lái)噪聲和維護(hù)保養(yǎng)問(wèn)題。新型的永磁交流伺服電機(jī)發(fā)展迅速，尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后，系統(tǒng)性能更好，它調(diào)速范圍寬，尤其是低速性能優(yōu)越。

伺服系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例_紡織機(jī)械中的應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)紡織工業(yè)中紡織機(jī)械伺服應(yīng)用約占國(guó)內(nèi)伺服應(yīng)用總量的8%左右，下面就伺服系統(tǒng)在紡織機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

1、在梳理領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，生產(chǎn)線設(shè)備，在外觀形態(tài)和內(nèi)在質(zhì)量上，都已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，具備了精細(xì)抓棉能力，設(shè)計(jì)更加人性化，有著友好的人機(jī)界面，操作維護(hù)也更加簡(jiǎn)便。聲、光、電、氣、變頻傳動(dòng)技術(shù)、先進(jìn)的伺服系統(tǒng)等新技術(shù)以及新工藝、新的梳棉理論被大量采用，體現(xiàn)在清梳聯(lián)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)制造中，促使清梳聯(lián)生產(chǎn)線向高產(chǎn)、高速、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展，提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性、可靠性，保證了整個(gè)生產(chǎn)流程能夠同步、連續(xù)、平穩(wěn)地運(yùn)行，把棉條長(zhǎng)短片段的不勻率、棉結(jié)含量、生條含雜率都穩(wěn)定控制在一定的范圍內(nèi)，保證了后部生產(chǎn)工序的原料質(zhì)量。

2、在并條機(jī)上的應(yīng)用

隨著紡紗生產(chǎn)要求的不斷提高，在并條機(jī)上應(yīng)用自調(diào)勻整技術(shù)己顯得十分重要，這能自動(dòng)有效地檢測(cè)喂入紗條長(zhǎng)短片段條干的不勻，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)牽伸倍數(shù)，從而有效地控制輸出紗條的質(zhì)量，但這種控制系統(tǒng)尚有較大的提升空間。

FA387型并條機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)及數(shù)字化閉環(huán)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了主牽伸無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控，最小牽伸倍數(shù)可在±0.01倍范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，重量控制精度可達(dá)0.05g/（5m），紗條質(zhì)量穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。其先進(jìn)的的電子控制和自動(dòng)化技術(shù)有效地降低了并條機(jī)的功耗和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，操作維護(hù)方便，每萬(wàn)錠運(yùn)轉(zhuǎn)班修機(jī)工可減少4～8人，每年可節(jié)約資金約20萬(wàn)元。

FA398A型并條機(jī)采用了計(jì)算機(jī)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速以及傳感器檢測(cè)等先進(jìn)電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)環(huán)控制短片段的全過(guò)程自調(diào)勻整和對(duì)紗條的實(shí)時(shí)控制，對(duì)于不同品種在不同速度等條件下試驗(yàn)時(shí)，均能達(dá)到穩(wěn)定控制、勻整效果好，出條質(zhì)量明顯改善的效果，該機(jī)運(yùn)開(kāi)環(huán)控制的自調(diào)勻整系統(tǒng)控制原理圖如下。

3、粗紗機(jī)上的應(yīng)用

在多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的粗紗機(jī)中，牽伸羅拉、錠翼、筒管和龍筋分別由獨(dú)立的伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，多電機(jī)的同步協(xié)調(diào)由一個(gè)高精度控制系統(tǒng)完成。采用了伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化控制，能有效地解決起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、停車(chē)過(guò)程中多電動(dòng)機(jī)同步控制問(wèn)題，消除粗紗機(jī)在開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程中紗線易產(chǎn)生的細(xì)節(jié)疵點(diǎn)，同時(shí)取消龍筋平衡重錘和差微齒輪，簡(jiǎn)化保養(yǎng)維修工作，并有利于節(jié)約能源、降低噪聲及振動(dòng)。

《新型翼導(dǎo)粗紗機(jī)項(xiàng)目探討與可行性分析》研究了基于伺服控制系統(tǒng)的高速粗紗機(jī)新型翼導(dǎo)卷繞，管導(dǎo)卷繞方式已經(jīng)發(fā)展成熟，但由于其自身的局限性，導(dǎo)致難以進(jìn)一步提高紡紗速度和成紗質(zhì)量。而在現(xiàn)在的科技條件下，翼導(dǎo)的缺點(diǎn)能被克服，其優(yōu)點(diǎn)可以顯現(xiàn)，從而為粗紗機(jī)的發(fā)展提供新的思路。

4、細(xì)紗機(jī)上的應(yīng)用

伺服系統(tǒng)由控制器、驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)和傳感器構(gòu)成，主要運(yùn)用在細(xì)紗機(jī)的集體落紗系統(tǒng)，傳統(tǒng)的細(xì)紗機(jī)的錠子、羅拉及鋼領(lǐng)板的升降都靠主電機(jī)傳動(dòng)，主電機(jī)多使用雙速電機(jī)，慢速僅用于啟動(dòng)，高速為正常工作，在紡紗過(guò)程中斷頭率高。

隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器及交流伺服控制器和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)在細(xì)紗機(jī)控制上的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)，提高了精度，利于穩(wěn)定紡紗張力、減少斷頭和毛羽，大大提高了紡織細(xì)紗機(jī)的生產(chǎn)效率。

這個(gè)系統(tǒng)主要包括觸摸屏、PLC、變頻器以及伺服系統(tǒng)，數(shù)字牽伸傳動(dòng)相對(duì)傳統(tǒng)傳動(dòng)方式有質(zhì)的飛躍，它抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了羅拉轉(zhuǎn)速的精確控制，有利于牽伸倍數(shù)和成紗品質(zhì)的提高。

伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)紡織機(jī)械自動(dòng)化、數(shù)字化控制系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)前我國(guó)無(wú)論是在技術(shù)上還是在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上都與國(guó)外先進(jìn)水平有著不小的差距，這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)謀求先進(jìn)的伺服控制技術(shù)意義重大，因此創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式，大力推動(dòng)企業(yè)、高校和科研院所建立緊密的合作關(guān)系，促進(jìn)伺服控制系統(tǒng)更好地應(yīng)用于紡織機(jī)械，提高紡織機(jī)械的性能顯得十分必要和緊迫。

我們有理由相信在未來(lái)的幾年，必定會(huì)出現(xiàn)一些強(qiáng)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)品牌，能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)服務(wù)，并推動(dòng)整個(gè)紡織機(jī)械行業(yè)走向成熟，進(jìn)一步提升紡織設(shè)備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。