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1、概 述,伺 服 系 统,第 1 篇,内容提要,伺服系统的作用及组成 伺服系统的基本要求和特点 伺服系统的分类,引 言,现代化生产的水平、产品的质量和经济效益等各项指标，在很大程度上取决于生产设备的先进性和电气自动化与信息化的程度。机电一体化技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求下而迅速发展的。在控制方法上主要是从手动到自动；在控制功能上，是从简单到复杂；在操作上，是由笨重到轻巧。电力电子技术的进步，微机技术的应用和新型控制策略的出现，又为电气控制技术的发展开拓了新的途径。,引 言,机床工业是工业化国家经济发展的基础行业，机床是用来制造一切机械的机器。数控机床是以数控技术为代表的
2、新技术对传统机械制造业渗透而形成的机电一体化产品，它的技术范围包括机械制造技术、自动化控制技术、伺服驱动技术、信息处理及传递技术、监控检测技术以及软件技术等。数控机床的使用给制造业带来了一场重大的革命，它满足了人们对高制造水平的追求和对高生产率的期望。近年来随着新产业的兴起和新技术对机械加工所产生的冲击，数控机床正朝着高速度、高精度、绿色化、高柔性化、智能化以及模块化、复合化方向飞速发展。,引 言,伺服系统接受来自CNC( Computerized Numerical Control) 装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。这些轴有的带动工作台，有的带动刀架，通过一个
3、或多个坐标轴的综合联动，涉及各轴上运动速度的调节，以一定的加减速曲线来进行运动，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。,引 言,伺服系统主要研究内容是机械运动过程中涉及的力学、机械学、动力驱动、伺服参数检测和控制等方面的理论和技术问题。伺服系统对自动化、自动控制、电气工程、机电一体化等专业既是一门基础技术，又是一门专业技术，因为它不仅分析各种基本的变换电路，而且结合生产实际，解决各种复杂定位控制问题，如机器人控制、数控机床等，它是运动控制系统及现代电力电子技术相结合的交叉学科，是力学、机械、电工、电子、计算机、信息和自动化等科学和技术领域的综合，这些技术出现的新进
4、展都使它向前迈进一步，其技术进步是日新月异的。,伺服系统的作用及组成,在自动控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。 数控机床伺服系统的一般结构如图1-1所示,伺服系统的基本要求和特点,对伺服系统的基本要求 稳定性好 精度高 快速响应并无超调 低速大转矩和调速范围宽,伺服系统的主要特点 精确的检测装置 有多种反馈比较原理与方法 高性能伺服电动机 宽调速范围的速度调节系统,伺服系统的分类,按调节理论分类 开环伺服系统 闭环伺服系统 半闭环伺服系统,开环伺服系统,闭环伺服系统,半闭环伺服系统,按使用的驱动元件分类 步进伺服系统 直流伺服系统 交流伺服系统,按进给驱动和主轴驱动分类 进给伺服系统 主轴伺服系统,按反馈比较控制方式分类 脉冲、数字比较伺服系统 相位比较伺服系统 幅值比较伺服系统 全数字伺服系统,脉冲、数字比较伺服系统,相位比较伺服系统,幅值比较伺服系统,习题和思考题,1-1什么叫伺服系统？它主要的研究内容是什么？ 1-2 伺服系统的作用是什么？ 1-3伺服系统的有哪几部分组成？ 1-4 对伺服系统的基本要求是什么？ 1-5 伺服系统的主要特点是什么？ 1-6 伺服系统的分哪几类？,
