小功率直流伺服系參考畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第頁共頁目錄1引言11.1伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡況11.2伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢22伺服系統(tǒng)的組成原理及基本特征32.1伺服系統(tǒng)的組成原理32.2伺服系統(tǒng)的分類32.3對伺服控制系統(tǒng)的基本要求錯誤!未定義書簽。3電路設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.1控制電路設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.2信號發(fā)生器的設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.3比例放大器的設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.4調(diào)零電路的設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.5比較器電路的設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.6功率放大器電路的設(shè)計錯誤!未定義書簽。4實驗部分錯誤!未定義書簽。4.1信號發(fā)生器和比例放大器錯誤!未定義書簽。4.2信號的調(diào)零錯誤!未定義書簽。4.3比較器錯誤!未定義書簽。4.4功率放大電路錯誤!未定義書簽。4.5驗證正信號工作情況錯誤!未定義書簽。4.6驗證負信號工作情況錯誤!未定義書簽。結(jié)束語錯誤!未定義書簽。參考文獻6圖A：總電路圖7本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第1頁共30頁1引言本畢業(yè)設(shè)計是小功率直流伺服系統(tǒng)控制電路的硬件設(shè)計。根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計的控制電路要能控制系統(tǒng)工作，使伺服系統(tǒng)能驅(qū)動電機在正反兩個方向的正常運行，滿足自動位置跟隨的性能要求。1.1伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡況伺服系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)中的一類。它是伴隨著電的應(yīng)用而發(fā)展起來的，最早出現(xiàn)于本世紀初。1934年第一次提出了伺服機構(gòu)這個詞，隨著自動控制理論的發(fā)展，到本世紀中期，伺服系統(tǒng)的理論與實踐均趨于成熟，并得到廣泛應(yīng)用。近幾十年來在新技術(shù)革命的推動下，特別是伴隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速進步，伺服系統(tǒng)更是如虎添翼突飛猛進，它的應(yīng)用幾乎遍及社會的各個領(lǐng)域，下面簡單地列舉幾個例子。伺服系統(tǒng)在機械制造行業(yè)中用得最多最廣，各種機床運動部分的速度控制、運動軌跡控制、位置控制等，都是依靠各種伺服系統(tǒng)控制的。它們不僅能完成轉(zhuǎn)動控制、直線運動控制，而且能依靠多套伺服系統(tǒng)的配合，完成復(fù)雜的空間曲線運動的控制，如仿型機床的控制、機器人手臂關(guān)節(jié)的運動控制等。它們可以完成的運動控制精度高，速度快，遠非一般人工操作所能達到1。在冶金工業(yè)中，電弧煉鋼爐、粉末冶金爐等的電極位置控制，水平連鑄機的拉坯運動控制，軋鋼機軋輥壓下運動的位置控制等，都是依靠伺服系統(tǒng)來實現(xiàn)的，這些更是無法用人工操作來代替。在運輸行業(yè)中，電氣機車的自動調(diào)速、高層建筑中電梯的升降控制、船舶的自動操舵、飛機的自動駕駛等，都有各種伺服系統(tǒng)為之效力，從而減緩操作人員的疲勞，同時也大大提高了工作效率。在軍事上，伺服系統(tǒng)用得更為普遍，如雷達天線的自動瞄準跟蹤控制，高射炮、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)射架的瞄準運動控制，坦克炮塔的防搖穩(wěn)定控制，防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)控制，魚雷的自動控制等。在計算機外圍設(shè)備中，也采用了不少伺服系統(tǒng)，如自動繪圖儀的畫筆控制系統(tǒng)、磁盤驅(qū)動系統(tǒng)等。如今，我國已成為世界上少有的幾個能產(chǎn)生激光電視放像系統(tǒng)的國家，用激光將信息錄制在光盤上。許多信息在電視機上構(gòu)成一幅畫面，放像過程是用很細的激光束本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第2頁共30頁沿信息道讀取信息，各種信息道之間的間隔已達微米級，因此控制激光束的位置伺服系統(tǒng)也具有相應(yīng)的控制精度，以保證獲取清晰穩(wěn)定的畫面。這種具有高精度伺服系統(tǒng)的激光電視放像機，已開始進入我國人民的家庭生活。伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，大至控制上噸重的巨型雷達天線，可及時準確地跟蹤人造衛(wèi)星的發(fā)射，小至用音圈電機來控制電視放像機的激光頭，從國防、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)郊彝ド?，而且必將發(fā)展應(yīng)用到更新的領(lǐng)域。1.2伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進入20世紀80年代后，因為微電子技術(shù)的快速發(fā)展，電路的集成度越來越高，對伺服系統(tǒng)產(chǎn)生了很重要的影響。新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元兩個模塊的做法，代之以單一的、高度集成化、多功能的控制單元。同一個控制單元，只要通過軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，就可以改變其性能，既可以使用電機本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，又可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高度的集成化還顯著地縮小了整個控制系統(tǒng)的體積，使得伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到了簡化。同時，伺服系統(tǒng)的控制方式迅速向微機控制方向發(fā)展，并由硬件伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)向軟件伺服系統(tǒng)，智能化的軟件伺服系統(tǒng)將成為伺服控制的一個發(fā)展趨勢。就目前而言，伺服系統(tǒng)將向兩個方向發(fā)展。一個是滿足一般工業(yè)應(yīng)用要求，對性能指標要求不高的應(yīng)用場合，追求低成本、少維護、使用簡單等特點的驅(qū)動產(chǎn)品，如變頻電機、變頻器等。另一個就是代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導(dǎo)產(chǎn)品伺服電機、伺服控制器，追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化的驅(qū)動控制，以滿足用戶較高的應(yīng)用要求。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第3頁共30頁2伺服系統(tǒng)的組成原理及基本特征2.1伺服系統(tǒng)的組成原理伺服系統(tǒng)亦稱隨動系統(tǒng)，屬于自動控制系統(tǒng)中的一種，它用來控制被控對象的轉(zhuǎn)角(或位移)，使其能自動地、連續(xù)地、精確地復(fù)現(xiàn)輸入指令的變化規(guī)律。伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動裝置和驅(qū)動元件(或稱執(zhí)行元件)組成，高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測裝置，反饋實際的輸出狀態(tài)。它通常是具有負反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有的場合也可以用開環(huán)控制來實現(xiàn)其功能。伺服系統(tǒng)的種類很多，構(gòu)成狀況和工作狀況也是多種多樣的，可簡單的用圖2-1的方塊圖來表示它的組成。它有檢測裝置，用來檢測輸入信號和系統(tǒng)的輸出，有放大裝置和執(zhí)行部件，為使各部件之間有效地組配和使系統(tǒng)具有良好的工作品質(zhì)，一般還有信號轉(zhuǎn)換電路和補償裝置。此外，以上各部分都離不開相應(yīng)的能源設(shè)備、相應(yīng)的保護裝