伺服系統(tǒng)工作原理
在這篇文章中,小編將對伺服系統(tǒng)的相關內容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度,和小編一起來閱讀以下內容吧。
一、伺服系統(tǒng)工作原理
伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動系統(tǒng),是用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(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(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下,伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),其作用是使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角),其結構組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動駕駛,導彈發(fā)射等,后來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。
伺服系統(tǒng)的工作原理主要包括以下幾個步驟:
感知系統(tǒng):伺服系統(tǒng)首先通過傳感器(如編碼器、光電開關、位移傳感器等)實時監(jiān)測所控制對象的狀態(tài),例如位置、速度、加速度等。
誤差計算:將感知到的輸出設備的實際狀態(tài)與所需狀態(tài)進行比較,計算出誤差,即實際狀態(tài)與所需狀態(tài)之間的差異。
控制計算:利用控制算法,根據誤差計算出控制信號。控制算法可以是比例、積分、微分(PID)控制器或其他類型的控制算法,目的是使輸出設備逐漸接近所需狀態(tài)。
動作執(zhí)行:將控制信號傳遞給執(zhí)行器,例如電機或液壓缸。執(zhí)行器將控制信號轉化為物理力或動力輸出,從而驅動輸出設備的運動。
反饋監(jiān)控:伺服系統(tǒng)通過再次感知輸出設備的狀態(tài),得到反饋信號,并與所需狀態(tài)進行比較。此時,如果誤差仍存在,伺服系統(tǒng)會調整控制信號以進一步修正誤差。
系統(tǒng)校正:伺服系統(tǒng)通過不斷的循環(huán),包括感知、計算、執(zhí)行和監(jiān)控,實現(xiàn)對輸出設備運動的精確控制。
伺服系統(tǒng)是一種通過控制器對電機驅動器輸出控制信號,然后通過電機實現(xiàn)對機械設備運動的精確控制的自動控制系統(tǒng)。
二、伺服系統(tǒng)的應用
1、在梳理領域的應用
目前,生產線設備,在外觀形態(tài)和內在質量上,都已有了長足的發(fā)展,具備了精細抓棉能力,設計更加人性化,有著友好的人機界面,操作維護也更加簡便。聲、光、電、氣、變頻傳動技術、先進的伺服系統(tǒng)等新技術以及新工藝、新的梳棉理論被大量采用,體現(xiàn)在清梳聯(lián)生產線的設計制造中,促使清梳聯(lián)生產線向高產、高速、節(jié)能、優(yōu)質的方向發(fā)展,提高了生產的穩(wěn)定性、可靠性,保證了整個生產流程能夠同步、連續(xù)、平穩(wěn)地運行,把棉條長短片段的不勻率、棉結含量、生條含雜率都穩(wěn)定控制在一定的范圍內,保證了后部生產工序的原料質量。
2、在并條機上的應用
隨著紡紗生產要求的不斷提高,在并條機上應用自調勻整技術己顯得十分重要,這能自動有效地檢測喂入紗條長短片段條干的不勻,可實時調節(jié)牽伸倍數(shù),從而有效地控制輸出紗條的質量,但這種控制系統(tǒng)尚有較大的提升空間。
FA387型并條機通過伺服電機及數(shù)字化閉環(huán)控制技術,實現(xiàn)了主牽伸無級調節(jié)和動態(tài)監(jiān)控,最小牽伸倍數(shù)可在±0.01倍范圍內調節(jié),重量控制精度可達0.05g/(5m),紗條質量穩(wěn)定,運轉可靠。其先進的的電子控制和自動化技術有效地降低了并條機的功耗和運轉噪聲,操作維護方便,每萬錠運轉班修機工可減少4~8人,每年可節(jié)約資金約20萬元。
FA398A型并條機采用了計算機控制、伺服驅動、變頻調速以及傳感器檢測等先進電子技術,實現(xiàn)了開環(huán)控制短片段的全過程自調勻整和對紗條的實時控制,對于不同品種在不同速度等條件下試驗時,均能達到穩(wěn)定控制、勻整效果好,出條質量明顯改善的效果,該機運開環(huán)控制的自調勻整系統(tǒng)控制原理圖如下。
3、粗紗機上的應用
在多電動機傳動系統(tǒng)的粗紗機中,牽伸羅拉、錠翼、筒管和龍筋分別由獨立的伺服電動機傳動,多電機的同步協(xié)調由一個高精度控制系統(tǒng)完成。采用了伺服控制系統(tǒng)進行數(shù)字化控制,能有效地解決起動、點動、停車過程中多電動機同步控制問題,消除粗紗機在開關車過程中紗線易產生的細節(jié)疵點,同時取消龍筋平衡重錘和差微齒輪,簡化保養(yǎng)維修工作,并有利于節(jié)約能源、降低噪聲及振動。
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