交流伺服系統(tǒng)(2022年壯壯)

什么叫伺服系統(tǒng)？它主要的爭(zhēng)論內(nèi)容是什么？指令值的任意變化進(jìn)展追蹤的把握系統(tǒng)。現(xiàn)功率變換。伺服系統(tǒng)的作用是什么？忠實(shí)跟蹤給定信號(hào)，即按把握器發(fā)出的把握命令而動(dòng)作，并產(chǎn)生足夠的力或力矩，使被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械獲得期望的運(yùn)動(dòng)速度和位姿?！?〕其作用是使輸出的機(jī)械位移〔或轉(zhuǎn)角〕準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移〔或轉(zhuǎn)角。伺服系統(tǒng)的有哪幾局部組成？傳感器：感知系統(tǒng)內(nèi)部和外部的狀態(tài)，向信息處理器供給內(nèi)部和外部的有關(guān)信息。信息處理器：完成信息的轉(zhuǎn)換、加工處理、傳輸，進(jìn)展整個(gè)產(chǎn)品的把握和治理。驅(qū)動(dòng)裝置：對(duì)功率實(shí)行處理，進(jìn)展放大、變換和調(diào)控，以便獲得適當(dāng)功率推動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)-構(gòu)造：承受執(zhí)行器輸出的力、力矩或功率產(chǎn)生氣構(gòu)運(yùn)動(dòng)，完成最終目標(biāo)。構(gòu)造局部把各組成局部聯(lián)成一體，起支持與定位作用。能源：主要作用是給機(jī)械運(yùn)動(dòng)供給足夠的動(dòng)力，同時(shí)也向傳感器、信息處理器供給所需的能量。大模塊 元，速度調(diào)解單元檢測(cè)裝置對(duì)伺服系統(tǒng)的根本要求是什么？穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)整過(guò)程后到達(dá)的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài)。精度高：伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的準(zhǔn)確程度。作為周密0.01～0.00lmm快速響應(yīng)性好：快速響應(yīng)性是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一，即要求跟200ms要大。伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？準(zhǔn)確的檢測(cè)裝置：以組成速度和位置閉環(huán)把握。3高性能的伺服電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱伺服電機(jī))：用于高效和簡(jiǎn)潔型面加工的數(shù)控寬調(diào)速范圍的速度調(diào)整系統(tǒng)，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的把握構(gòu)造看，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)。伺服系統(tǒng)的分哪幾類？〔簡(jiǎn)稱溝通電機(jī)〕伺服系統(tǒng)，直線電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)：按把握方式劃分，有開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)等。溝通伺服系統(tǒng)與直流伺服系統(tǒng)哪個(gè)好？由于DC伺服電動(dòng)機(jī)存在機(jī)械換向器，需要較多的維護(hù)，運(yùn)行火花使應(yīng)用環(huán)境受到了某些限制，轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)潔發(fā)熱，影響與其相連接的絲杠精度，高速運(yùn)行和大容量設(shè)計(jì)都受到機(jī)械換向器的限制。這些缺點(diǎn)和限制都是由變流機(jī)構(gòu)——機(jī)械換向器所造成的。AC伺服電動(dòng)機(jī)本身構(gòu)造簡(jiǎn)潔，結(jié)實(shí)耐用，體積小，重量輕，沒(méi)有機(jī)械換向，無(wú)需多少維護(hù)。由于電力電子器件組成的逆變器以及微電子器件對(duì)逆變器的控制靈敏性，為取代機(jī)械換向器供給了條件，才有可能包括AC伺服電動(dòng)機(jī)、逆變器及其把握回路等組成的整體裝置——AC伺服系統(tǒng)，到達(dá)DC伺服電動(dòng)機(jī)及DC伺服系統(tǒng)的把握性能，而抑制了DC伺服電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，發(fā)揮了AC伺服電動(dòng)機(jī)的特長(zhǎng)。變頻器是不是溝通伺服系統(tǒng)？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)分？V-F轉(zhuǎn)換，屬于開環(huán)把握。伺服系統(tǒng)必需有閉環(huán)把握到達(dá)更抱負(fù)的效果，伺服系統(tǒng)是最高檔的變頻器。一樣點(diǎn)：①應(yīng)能把握施加于機(jī)械上的力或力矩的大小。不同點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床進(jìn)給裝置的負(fù)載在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)具有恒轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)，而且負(fù)載慣量同將發(fā)生很大變化。后者對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的力或力矩的適應(yīng)性，提出了更高的要求，系統(tǒng)具有格外寬闊的調(diào)速范圍和定位精度，而工業(yè)機(jī)器人一般來(lái)說(shuō)就沒(méi)有數(shù)控機(jī)床的要求高。請(qǐng)簡(jiǎn)潔表達(dá)伺服系統(tǒng)的靜剛度、動(dòng)剛度。度，即引起單位振幅所需要的動(dòng)態(tài)力。振動(dòng)的頻率來(lái)衡量；構(gòu)造變形比較小，動(dòng)剛度則比較大。剛度最小，變形最大.直流機(jī)調(diào)速特性好，但為什么不都用直流機(jī)？直流伺服電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但直流伺服電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器直流伺服電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但直流伺服電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器簡(jiǎn)潔磨損，需要常常維護(hù)；由于換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花而使最高轉(zhuǎn)速受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)潔、制造困難，本錢高。矢量變換的物理意義是什么？為什么要進(jìn)展矢量變換？將溝通電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)，用對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的把握方法來(lái)把握溝通將溝通電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)，用對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的把握方法來(lái)把握溝通電動(dòng)機(jī)。個(gè)電流重量與轉(zhuǎn)子磁通垂直，該重量稱為定子電流的轉(zhuǎn)矩重量。同樣的靜、動(dòng)態(tài)性能。直接驅(qū)動(dòng)的好處？缺乏？度，降低了傳動(dòng)環(huán)節(jié)的慣量，從而實(shí)現(xiàn)了高速化和高定位精度。系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)、端部效應(yīng)、負(fù)載擾動(dòng)等諸多不確定性因素的影響將直接反映到直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)把握中，而沒(méi)有任何中間的緩沖過(guò)程，這會(huì)降低性能指標(biāo)，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此增加了把握上的困難，不行能承受所謂的半閉環(huán)把握方式，只能承受全閉環(huán)把握。所以要設(shè)計(jì)出具有強(qiáng)魯棒性的伺服把握器，增加了設(shè)計(jì)把握器的簡(jiǎn)潔性。請(qǐng)表達(dá)機(jī)床伺服系統(tǒng)常用的速度和位置傳感器。〕磁編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、多轉(zhuǎn)式確定值編碼器感應(yīng)同步器光柵說(shuō)說(shuō)常規(guī)把握器的特點(diǎn)什么？你能說(shuō)出它們各自常用的兩種把握器類型嗎？恒定。必需有積分環(huán)節(jié)保持電流恒定。所以位置把握器可以使P、ＰＤ，速度把握器是ＰＩ、ＰＩＤ?！不蛞粢饽男﹩?wèn)題〕？外環(huán)有快速響應(yīng)指令的力氣，并且在穩(wěn)態(tài)時(shí)具有良好的特性硬度，對(duì)各種擾動(dòng)具有良好的抑制作用。內(nèi)環(huán)響應(yīng)要比外環(huán)快，時(shí)間常數(shù)小。以適應(yīng)對(duì)信號(hào)瞬時(shí)值跟蹤把握的要求轉(zhuǎn)矩伺服適用于什么場(chǎng)合？轉(zhuǎn)矩把握與電流把握是一回事嗎？有什么異同？有些負(fù)載，例如螺栓擰緊機(jī)構(gòu)，只需要AC伺服電動(dòng)機(jī)供給必要的緊固力，并依據(jù)需要緊固力的大小來(lái)打算伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩把握和轉(zhuǎn)矩限制，而對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的速度和位置是沒(méi)有要求的。在這種應(yīng)用場(chǎng)合，就應(yīng)當(dāng)承受轉(zhuǎn)矩把握形式。又由于在AC伺服系統(tǒng)中，AC電動(dòng)機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子磁極位置通過(guò)位置傳感器測(cè)量出來(lái)，并以此信號(hào)作為電流把握的依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和電流兩者的正交把握。在這種狀況下，AC伺服電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，故轉(zhuǎn)矩把握實(shí)際上也就是電流把握。模擬把握的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的輸出產(chǎn)生誤差，但這種誤差一般來(lái)說(shuō)不是致命性的，仍可維持系統(tǒng)工作。模擬把握的缺點(diǎn)：分散性，使系統(tǒng)的調(diào)整困難，工作點(diǎn)不易準(zhǔn)確地調(diào)整到設(shè)定值。這樣作為伺服把握系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的各坐標(biāo)軸之間會(huì)產(chǎn)生增益誤差。狀態(tài)。因此，模擬把握的伺服系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)高精度的把握要求。的計(jì)算力氣，不能發(fā)揮軟件技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，很難應(yīng)用現(xiàn)代把握理論的某些成果來(lái)改善伺服系統(tǒng)的性能。數(shù)字把握的優(yōu)點(diǎn)：伺服系統(tǒng)納入整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，成為其中的一個(gè)有機(jī)組成局部。較高的柔性，簡(jiǎn)潔應(yīng)用現(xiàn)代把握理論，使系統(tǒng)具有更高的性能。數(shù)字把握的缺點(diǎn)：上限，不及模擬系統(tǒng)快。為什么線性好，非線性不好？系統(tǒng)把握簡(jiǎn)潔，調(diào)整時(shí)間變長(zhǎng)。為什么說(shuō)用確定式編碼器比增量式編碼器把握精度高？確定式檢測(cè)方式抑制了增量方式的缺點(diǎn)，它的任何一個(gè)被檢測(cè)的位置都以同一個(gè)固定的零點(diǎn)做基準(zhǔn)參考點(diǎn)，對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的數(shù)值。也就是說(shuō)，輸出數(shù)值是軸位置的單值函數(shù)，在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，二者具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。這種方式的好處在于，在故障停電數(shù)據(jù)喪失或在運(yùn)行時(shí)雖然通電，但很多據(jù)讀出的狀況下，由于軸位置和數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，軸位置便能保存和記憶，一旦供電后就可以從停頓前的位置開頭正常運(yùn)行了。通常在把握回路中設(shè)置積分因素，為什么？積分把握能對(duì)誤差進(jìn)展記憶并積分，有利于消退靜差，所以承受積分把握器有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。溝通伺服系統(tǒng)的根本組成。是由把握回路和主回路兩大局部組成。主回路局部主要由功率變換器的功率開關(guān)器件及其驅(qū)動(dòng)局部組成；把握回路主要由電流把握器、速度把握器和位置把握器以及與其相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生、反響信號(hào)的檢測(cè)、處理電路等組成。對(duì)于伺服系統(tǒng),通?？梢杂脦讉€(gè)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的指標(biāo)來(lái)描述，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。穩(wěn)定性所謂伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指在突變的指令信號(hào)或外來(lái)擾動(dòng)作用下，伺服系統(tǒng)能夠以最大允許速度到達(dá)的或恢復(fù)到原來(lái)的平衡位置的力氣。在實(shí)際運(yùn)行中，伺服系統(tǒng)常常要承受各種形式指令信號(hào)的把握作用，也必定承受到系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)的攝動(dòng)影響和來(lái)自外部的干擾。假設(shè)系統(tǒng)沒(méi)有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，則可能導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定，就無(wú)法完成伺服驅(qū)動(dòng)的任務(wù)，更談不上有良好的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)指標(biāo)。良好的穩(wěn)定性，充分的穩(wěn)定裕度是系統(tǒng)牢靠運(yùn)行的前提。高精度伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)受控機(jī)械運(yùn)動(dòng)，要求機(jī)械運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格依據(jù)指令信號(hào)所給定的規(guī)律進(jìn)展，對(duì)其運(yùn)動(dòng)速度和位置必需高精度實(shí)時(shí)檢測(cè)與把握，以使輸出高精度復(fù)現(xiàn)輸入指令信號(hào)。無(wú)論在動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)中或受到干擾的狀況下都應(yīng)當(dāng)具有這種追蹤指令、保證與指令高度全都性的力氣，期望實(shí)現(xiàn)具有高精度輸出?？焖俚捻憫?yīng)力氣和抑制擾動(dòng)的力氣快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的一項(xiàng)格外重要的品質(zhì)指標(biāo)。它不但反映了系統(tǒng)對(duì)參考信號(hào)的跟蹤精度，也反映了系統(tǒng)在受到擾動(dòng)使原運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞后，如何快速抑制狀態(tài)連續(xù)惡化并盡快恢復(fù)到原始狀態(tài)的力氣。總之，對(duì)指令跟蹤響應(yīng)和對(duì)擾動(dòng)抑制都要求伺服系統(tǒng)快速反響。實(shí)際上，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)過(guò)程的一種特別狀況。從微觀上看，被控量所謂處于靜態(tài)也不是確定靜止不動(dòng)的，而是在微觀上的高速調(diào)整運(yùn)動(dòng)才可能使被調(diào)量在宏觀上保持相對(duì)靜態(tài)的存在。所以說(shuō)，快速反響力氣在系統(tǒng)諸項(xiàng)指標(biāo)中最為重要，具有更根本的性質(zhì)。固然，快速性要聽從系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，對(duì)一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，談?wù)撍钠焚|(zhì)好壞是毫無(wú)意義的。另外，還要求伺服系統(tǒng)工作牢靠，適應(yīng)環(huán)境變化，具有較強(qiáng)的魯棒性等等。25.影響系統(tǒng)伺服性能的擾動(dòng)因素多種多樣，說(shuō)明如下。負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)風(fēng)阻擾動(dòng)摩擦擾動(dòng)靜摩擦滑動(dòng)摩擦粘滯摩擦紋波轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)齒槽轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)電阻變化擾動(dòng)永磁體磁鏈諧波擾動(dòng)時(shí)滯擾動(dòng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量變化擾動(dòng)端部效應(yīng)縱向端部效應(yīng)橫向端部效應(yīng)PID參數(shù)整定方法，很簡(jiǎn)潔為工程技術(shù)人員所把握。②PID效果。冶金、煉油、造紙、建材以及加工制造等各個(gè)生產(chǎn)部門。④PID系列改進(jìn)的算法。把握規(guī)律的一般選取原則。假設(shè)被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)較大或延遲時(shí)間較