數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的分類

伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動裝置和伺服驅(qū)動電路2大部分。伺服系統(tǒng)按其控制方式分為開環(huán)伺服系統(tǒng)，閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)；按使用的驅(qū)動裝置可分為電液伺服系統(tǒng)和電氣伺服系統(tǒng)；按使用的電動機可分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)；按反饋比較可分為脈沖數(shù)字比較伺服系統(tǒng)，相位比較伺服系統(tǒng)，幅值比較伺服系統(tǒng)及全數(shù)字伺服系統(tǒng)。一下主要介紹按控制方式的分類類型。

 

 

1. 開環(huán)伺服系統(tǒng)

   開環(huán)伺服系統(tǒng)的驅(qū)動元件主要是步進電動機或電液馬達，它不需要位置與速度檢測元件，也沒有反饋電路，只按照數(shù)控系統(tǒng)的指令脈沖進行工作，對執(zhí)行的結果即移動部件的實際位移不進行檢測和反饋。

   該系統(tǒng)的特點是結構簡單，調(diào)試，維修，使用很方便，工作可靠，成本低廉，但其精度差，低速不平穩(wěn)，高速扭矩小。因此一般用于輕載，負載變化不大或經(jīng)濟型數(shù)控機床上。

    

    

    

    

    

2. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)

   閉環(huán)伺服系統(tǒng)是誤差控制隨動系統(tǒng)，它主要由位置比較環(huán)節(jié)，伺服驅(qū)動放大器，閉環(huán)電動機，機械傳動裝置和位移檢測裝置組成。

   閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理是，當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位移指令后，經(jīng)過伺服電動機，機械傳動裝置驅(qū)動移動部件，直線位置檢測裝置把檢測到的位移量反饋到位置比較環(huán)節(jié)，與輸入信號進行比較，將誤差補償?shù)娇刂浦噶钪性偃タ刂扑欧妱訖C。

   系統(tǒng)的精度在很大程度上取決于位置檢測裝置的精度，因此系統(tǒng)精度高。但是，由于機械傳動裝置的剛度，摩擦阻尼特性，反向間隙等非線性因素對穩(wěn)定性有很大影響，造成閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的安裝調(diào)試比較復雜。再者，直線位置檢測裝置的價格比較高，因此多用于高精度數(shù)控機床和大型數(shù)控機床上。

    

3. 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)

   它與閉環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是檢測元件為角位移檢測裝置，兩者的工作原理完全相同，將旋轉(zhuǎn)型測量元件裝在絲桿或伺服電動機的軸端部，通過檢測絲桿或電動機的回轉(zhuǎn)角，間接測出機床運動部件的位移，經(jīng)反饋回路送回控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，并與控制指令值相比較。如果二者存在偏差，便將此差值信號進行放大，繼續(xù)控制電動機帶動移動部件向著減小偏差的方向移動，直至偏差為零。由于只對中間環(huán)節(jié)進行反饋控制，絲桿和螺母副部分還在控制環(huán)節(jié)之外，故稱半閉環(huán)伺服控制。

   由于絲桿的反向間隙和螺距誤差等帶來的機械傳動部件的誤差限制了位置精度，因此它比閉環(huán)系統(tǒng)的精度差；另一方面，由于數(shù)控機床移動部件，滾珠絲桿螺母副的剛度和間隙都在反饋控制環(huán)以外，其剛度，間隙等非線性因素對系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有影響，調(diào)試方便，雖然與閉環(huán)系統(tǒng)相比精度偏低，但是對絕大多數(shù)應用場合，精度已經(jīng)足夠，因此應用非常廣泛。

    

    

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