伺服系統(tǒng)-PID經(jīng)典的應(yīng)用ppt課件

1、機(jī) 電 一 體 化 技 術(shù),伺 服 系 統(tǒng),伺服系統(tǒng)定義 伺服系統(tǒng)組成 伺服系統(tǒng)要求及分類 開環(huán)伺服系統(tǒng) 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 半閉環(huán)伺服系統(tǒng) 全數(shù)字式伺服系統(tǒng) 現(xiàn)場總線 伺服系統(tǒng)參數(shù) 機(jī)電匹配 伺服電機(jī)運(yùn)行模式,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),定 義,以移動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng),伺服系統(tǒng)（Feed Servo System,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)組成,伺服系統(tǒng)組成,位置檢測裝置將檢測到的移動(dòng)部件的實(shí)際位移量進(jìn)行位置反饋，與位置指令信號進(jìn)行比較，將兩者的差值進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，變換成速度控制信號，控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到指令位置與反饋的實(shí)際

2、位置的差值等于零為止,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)組成,基本工作原理,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)要求,1.調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性（在調(diào)速范圍內(nèi)） 調(diào)速范圍：RN=Fmax/Fmin 一般要求： RN 1000， 且 0.1 mm/min Fmin 1 mm/min 穩(wěn)定性：指輸出速度的波動(dòng)要少，尤其是在低速時(shí)的平穩(wěn)性顯得特別重要,2. 位置精度高 實(shí)際位移與指令位移的差值要小。位置精度一般為0.010.001mm，甚至可高至0.1m,3.穩(wěn)定性好 即負(fù)載特性要硬，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化或承受外界干擾的情況下，輸出速度應(yīng)基本不變，而且保持平穩(wěn)均勻,4.動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 即有高的靈敏度，達(dá)

3、到最大穩(wěn)態(tài)速度的時(shí)間要短，一般要求在200100ms，甚至小于幾十毫秒。動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快慢，反映了系統(tǒng)跟蹤精度的高低，直接影響輪廓加工精度的高低和加工表面質(zhì)量的好壞,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)分類,伺服系統(tǒng)是一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)，按有無位置檢測和反饋有以下三種,開環(huán)伺服系統(tǒng) 半閉環(huán)伺服系統(tǒng) 閉環(huán)伺服系統(tǒng),步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置,控制器,脈沖串,方向脈沖,相電壓,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),開環(huán)伺服系統(tǒng),開環(huán)伺服系統(tǒng)組成,由控制器送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪副與滾珠絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件，無需位置檢測裝置。 系統(tǒng)的位置精度主要取決于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度

4、、齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的導(dǎo)程或節(jié)距精度以及系統(tǒng)的摩擦阻尼特性。 位置精度較低，其定位精度一般可達(dá)0.02mm。如果采取螺距誤差補(bǔ)償和傳動(dòng)間隙補(bǔ)償?shù)却胧?，定位精度可提高?.01mm。此外，由于步進(jìn)電機(jī)性能的限制，開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)給速度也受到限制，在脈沖當(dāng)量為0.01mm時(shí)，一般不超過5m/min,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),開環(huán)伺服系統(tǒng),開環(huán)伺服系統(tǒng)特點(diǎn),位置控制調(diào)節(jié)器,速度控制 調(diào)節(jié)器,信號處理,實(shí)際位置反饋,實(shí)際速度反饋,功率驅(qū)動(dòng),編碼器,伺服電機(jī),位置 指令,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),半閉環(huán)伺服系統(tǒng),半閉環(huán)伺服系統(tǒng)組成,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),半閉環(huán)伺服系統(tǒng),半閉環(huán)伺服系統(tǒng)特點(diǎn),將檢測裝置

5、裝在伺服電機(jī)軸或傳動(dòng)裝置末端，間接測量移動(dòng)部件位移來進(jìn)行位置反饋的進(jìn)給系統(tǒng)稱為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，將編碼器和伺服電機(jī)作為一個(gè)整體，編碼器完成角位移檢測和速度檢測，用戶無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。這種形式的半閉環(huán)伺服系統(tǒng)在機(jī)電一體化設(shè)備上得到廣泛的采用,位置 指令,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),閉環(huán)伺服系統(tǒng),閉環(huán)伺服系統(tǒng)組成,將檢測裝置裝在移動(dòng)部件上，直接測量移動(dòng)部件的實(shí)際位移來進(jìn)行位置反饋的進(jìn)給系統(tǒng)稱為閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 閉環(huán)伺服系統(tǒng)可以消除機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的全部誤差，而半閉環(huán)伺服系統(tǒng)只能補(bǔ)償部分誤差，因此，半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度要低一些。 由于采用了位置檢測裝置，所以

6、，閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的位置精度在其他因素確定之后，主要取決于檢測裝置的分辨率和精度。 閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)因?yàn)椴捎昧宋恢脵z測裝置，所以在結(jié)構(gòu)上較開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜。另外，由于機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分或全部包含在系統(tǒng)之內(nèi)，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固有頻率、阻尼、間隙等將成為系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素，因此，閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試都較開環(huán)系統(tǒng)困難,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),閉環(huán)伺服系統(tǒng),閉環(huán)伺服系統(tǒng)特征,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng),在全數(shù)字式伺服系統(tǒng)中，控制器直接將位置指令以數(shù)字信號的形式傳送給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，伺服驅(qū)動(dòng)裝置本身具有位置和速度控制功能。 控制器與伺服驅(qū)動(dòng)裝置之間通過總線相互傳遞如下信息： 位置指令和

7、實(shí)際位置 速度指令和實(shí)際速度 轉(zhuǎn)矩指令和實(shí)際轉(zhuǎn)矩 伺服系統(tǒng)及伺服電機(jī)參數(shù) 伺服狀態(tài)和報(bào)警,全數(shù)字式伺服系統(tǒng),控制器,第 n 軸伺服單元,第 1 軸伺服單元,SM,PC,總線,總線,SM,PC,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng),全數(shù)字式伺服系統(tǒng)組成,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng),全數(shù)字式伺服系統(tǒng)特點(diǎn),1. 系統(tǒng)的位置、速度和電流環(huán)節(jié)的調(diào)整由軟件實(shí)現(xiàn)。 2. 具有較高的動(dòng)、靜態(tài)特性。在檢測靈敏度、溫度漂移、噪聲及抗干擾等方面都優(yōu)于模擬式伺服系統(tǒng)。 3. 引入前饋控制，構(gòu)成了具有反饋和前饋復(fù)合控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 4. 由于全數(shù)字式伺服系統(tǒng)采用總線通信方式，極大地減小了連接電纜，

8、便于設(shè)備安裝和維護(hù)，提高了系統(tǒng)可靠性，同時(shí)通過顯示終端實(shí)時(shí)監(jiān)控伺服狀態(tài),當(dāng)前 ，全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)在機(jī)電一體化設(shè)備驅(qū)動(dòng)中得到了廣泛應(yīng)用。全數(shù)字式交流伺服可作速度、轉(zhuǎn)矩和位置控制，接受指令脈沖或模擬電壓指令信號，并自帶位置環(huán)，具有豐富的自診斷、報(bào)警功能。各控制參數(shù)通過以下方法用數(shù)字方式設(shè)定,通過驅(qū)動(dòng)裝置上的顯示器和按鍵進(jìn)行設(shè)定 通過驅(qū)動(dòng)裝置上的通信接口與上位機(jī)通信進(jìn)行設(shè)定 通過可分離式編程器和驅(qū)動(dòng)裝置上的接口進(jìn)行設(shè)定,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng),控制器,總線,驅(qū)動(dòng)裝置,顯示設(shè)定窗口,編碼器信號線,三相電源進(jìn)線,伺服電機(jī)三相電源,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng)中的現(xiàn)場

9、總線,PROFIBUS現(xiàn)場總線,PROFIBUS（Process Fildbus的縮寫）是一種國際性的、開放式的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上許多自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)廠家都為他們生產(chǎn)的設(shè)備提供PROFIBUS接口。PROFIBUS可使分散式數(shù)字控制器從現(xiàn)場底層到車間級網(wǎng)絡(luò)化，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為主站和從站。主站組成令牌環(huán)網(wǎng)，發(fā)送權(quán)以令牌形式在主站之間循環(huán)，得到令牌的主站再將令牌沿環(huán)傳遞給下一個(gè)主站，在這一確定的時(shí)間內(nèi)，可以任意發(fā)送或接受其他總線設(shè)備的信息。主站決定總線的數(shù)據(jù)通信，當(dāng)主站得到總線控制權(quán)時(shí)，沒有外界請求也可以主動(dòng)發(fā)送信息；從站為外圍設(shè)備，包括輸入輸出裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和測量變送器等，從站沒有總線控制權(quán)

10、。僅對接受到的信息給予確認(rèn)，或當(dāng)主站發(fā)出請求時(shí)向主站發(fā)送信息,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),全數(shù)字式伺服系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線,控制器,計(jì)算機(jī)1,計(jì)算機(jī)2,PLC,變頻器,伺服驅(qū)動(dòng),伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),SERCOS是串行實(shí)時(shí)通信協(xié)議（Serial Real Time Communication Specification）。SERCOS采用光纖傳輸數(shù)據(jù)，適用于分布式多軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)字控制,全數(shù)字式伺服系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線,SERCOS接口,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)參數(shù),增益調(diào)整,增益是伺服系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一，它對穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能都有很大的影響，增益大，則系統(tǒng)響應(yīng)快，穩(wěn)態(tài)誤差小。但并非系統(tǒng)的增益

11、越高越好，當(dāng)速度突變時(shí)，高增益可能導(dǎo)致輸出變化劇烈，機(jī)械裝置要受到較大的沖擊，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,加減速時(shí)間設(shè)定,加減速用加減速時(shí)間的長短來設(shè)定，加減速時(shí)間越短，速度變化大，系統(tǒng)易引起振蕩；反之，系統(tǒng)的響應(yīng)性變慢。加減速有線性加減速和指數(shù)加減速。在線性加減速中，加速度有突變，應(yīng)根據(jù)負(fù)載慣量核算最大可達(dá)到的加速度，從而確定加速到最大速度所需要的時(shí)間；在指數(shù)加減速中，加速度變化無突變，速度變化平穩(wěn)，必須設(shè)定加減速總時(shí)間和加減速升降速時(shí)間,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)參數(shù),a,v,t,v、a,O,ta,t1,t2,線性加減速,指數(shù)加減速,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服系統(tǒng)參數(shù),阻尼,剛度,運(yùn)動(dòng)中

12、的機(jī)械部件易產(chǎn)生振動(dòng)，其振幅取決于系統(tǒng)的阻尼和固有頻率，系統(tǒng)的阻尼越大，振幅越小，且衰減越快。運(yùn)動(dòng)副（特別是導(dǎo)軌）的摩擦阻尼占主導(dǎo)地位，實(shí)際應(yīng)用中一般將摩擦阻尼簡化為粘性摩擦阻尼。系統(tǒng)的粘性摩擦阻尼越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越大，精度越低。對于質(zhì)量大、剛度低的機(jī)械系統(tǒng)，為了減小振幅，加速衰減。可增大粘性摩擦阻尼,剛度為使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力。對閉環(huán)伺服系統(tǒng)而言，剛度越大，穩(wěn)定性越好。廣義講，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙也是影響剛度大小的重要因數(shù)。間隙的主要形式有齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙、絲杠螺母的傳動(dòng)間隙、絲杠軸承的軸向間隙以及聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等，必須采取消隙措施，以提高傳動(dòng)剛度,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),

13、伺服系統(tǒng)參數(shù),諧振,對于質(zhì)量為m、抗壓剛度系數(shù)為k的單自由度直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其固有頻率為,對于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J、扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)為k的單自由度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其固有頻率為,當(dāng)外界的激振頻率接近或等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生諧振而不能正常工作。機(jī)械部件的諧振頻率必須大于電氣驅(qū)動(dòng)部件的諧振頻率,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),機(jī)電匹配,電動(dòng)機(jī)的輸出功率在產(chǎn)品樣本或銘牌上都有明確表示。在一般情況下，設(shè)計(jì)者在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，只要從電動(dòng)機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速、保護(hù)方式三方面考慮選擇電動(dòng)機(jī)就可以了。但在伺服驅(qū)動(dòng)中，還必須考慮伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)械負(fù)載特性。在伺服驅(qū)動(dòng)中，它所帶的負(fù)載大多為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在轉(zhuǎn)速改變時(shí)，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本不變。這

14、就是說，在使用中只要轉(zhuǎn)矩為額定值，即使轉(zhuǎn)速不同，溫升變化也不大，說明電動(dòng)機(jī)處于額定運(yùn)行，這時(shí)的輸出功率即為額定功率。即伺服電動(dòng)機(jī)在出廠時(shí)給出額定轉(zhuǎn)矩后，其額定功率都是由用戶決定的，這一點(diǎn)與選用普通的電動(dòng)機(jī)是由很大區(qū)別的。 伺服電動(dòng)機(jī)很少工作在恒速運(yùn)行狀態(tài)，而多數(shù)是工作在頻繁的起動(dòng)-停止?fàn)顟B(tài)，在加速和減速時(shí)必須輸出35倍的額定轉(zhuǎn)矩，電流也成比例地上升，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱近似與電流平方成比例。 在樣本或銘牌上給出的輸出功率是指電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行時(shí)，溫升不超過規(guī)定時(shí)的輸出功率。這一功率是按可以穩(wěn)定運(yùn)行的最大轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩計(jì)算出來的。在選擇伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)，不能單純從電動(dòng)機(jī)負(fù)載所需的功率出發(fā)，還必須充分

15、考慮負(fù)載機(jī)械所要求的運(yùn)動(dòng)模式和轉(zhuǎn)矩模式，用不同的控制方式可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)模式,計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的等效慣量。從伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)模式和轉(zhuǎn)矩模式來看，在大多數(shù)情況下是處于過渡過程狀態(tài)之中，除了要考慮增大電流和功率之外，還必須充分考慮過渡過程的快速性問題。應(yīng)該考慮計(jì)算負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小問題。從轉(zhuǎn)子慣量大小來看，伺服電動(dòng)機(jī)一般可分為超低慣量、低慣量、中慣量等幾個(gè)檔次。在負(fù)載機(jī)械起、制動(dòng)頻繁的場合，可選慣量小一些的伺服電動(dòng)機(jī)，在要求低速運(yùn)行平穩(wěn)而又不頻繁起、制動(dòng)時(shí)，則宜選擇慣量值較大的伺服電動(dòng)機(jī)。另外，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載等效慣量通常要限制在2.5倍的電動(dòng)機(jī)慣量之內(nèi)，使之既保證過渡過

16、程的快速性，又不產(chǎn)生顯著的振蕩，保持平穩(wěn)，這也是在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)要考慮的一個(gè)因素。說明書中有選擇慣量的推薦值,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),機(jī)電匹配,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服電機(jī)運(yùn)行模式,T1,T2,T3,v1,v、T,t,O,起動(dòng) t1,快進(jìn) t2,工進(jìn)t4,停止 t6,減速t3,制動(dòng) t5,T 4,T 5,v2,T6=0,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服電機(jī)運(yùn)行模式,T1,T2,v、T,t,O,起動(dòng) t1,制動(dòng) t2,停止 t3,T3=0,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服電機(jī)運(yùn)行模式,有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),伺服電機(jī)運(yùn)行模式,m=500kg（工作臺、工件,fd=0.065,ts

17、=8mm、Js=100kgcm2,工作臺,工件,fs=0.3,i=0.86,Jz1=20kgcm2,Jz2=30kgcm2,傳動(dòng)效率=0.9,t2=4s,T1,T2,T3,v,v、T,t,O,t1=0.5s,T4=0,t3=0.5s,t4=1s,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),機(jī)電匹配實(shí)例,1.額定轉(zhuǎn)矩計(jì)算 1）工作臺運(yùn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩Tp=67.5Ncm 2）絲杠預(yù)緊后的附加轉(zhuǎn)矩Ts=4.1Ncm 總負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=Tp+Ts=71.6Ncm,2.慣量計(jì)算 1）運(yùn)動(dòng)部件折算到電機(jī)軸上的等效慣 量JpD=23.6kgcm2 2）絲杠和齒輪折算到電機(jī)軸上的等效慣量JsD=96.1kgcm 電機(jī)軸上總等效慣

18、量 JD=JpD+JsD+Jz2=139.7kgcm2,3.電機(jī)選擇 1）電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量JM=356.7kgcm2 JM/JD=356.7/139.7=2.552.5 （ 符合要求） 2）負(fù)載和電機(jī)總慣量 J=JD+JM=496.4kgcm2 3）電機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩TN=3Nm 4）電機(jī)轉(zhuǎn)速nN=750r/min,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),機(jī)電匹配實(shí)例,4.加減速轉(zhuǎn)矩計(jì)算 1）加速轉(zhuǎn)矩T1=292.2Ncm 2）勻速轉(zhuǎn)矩T2=71.6Ncm 3）減速轉(zhuǎn)矩T3=292.2Ncm,5.有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩,6.結(jié)論 因?yàn)?TNTe 所以 電機(jī)選擇符合要求,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),機(jī)電匹配實(shí)例,Ncm=2.6

19、Nm,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,SANYO BL Super P series AC SERVO SYSTEM,系統(tǒng)組成及連接,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,SANYO BL Super P series AC SERVO SYSTEM,伺服系統(tǒng)組成,SM,PC,Output pulse frequency division,AB,Command pulse,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,SANYO BL Super P series AC SERVO SYSTEM,用戶參數(shù)設(shè)定,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,PMAC運(yùn)動(dòng)控制器,PMAC運(yùn)動(dòng)

20、控制器是美國Delta Tau數(shù)字系統(tǒng)公司的產(chǎn)品。借助于Motorola的DSP 56系列數(shù)字信號處理器，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器可以同時(shí)操縱18根軸。由于每一根軸都是完全獨(dú)立的，一個(gè)PMAC運(yùn)動(dòng)控制器可以操縱8臺不同機(jī)器的8根單軸，或者同一臺機(jī)器的8根軸，或者兩者之間的任意組合,總線：PC、VME、STD32、 PCI、PC104 電機(jī)類型：直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)（BLDCM、PMSM）、步進(jìn)電機(jī) 反饋：增量式編碼器、絕對式編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、直線電壓位移傳感器或電位計(jì)、激光干涉儀、磁致伸縮位移傳感器 控制碼：PMAC（類BASIC ASIC命令）、G代碼,簡 介,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù)

21、,實(shí) 例 介 紹,伺服組成框圖,速度和加速度前饋可以減小伺服系統(tǒng)的軌跡誤差。速度前饋的作用是減少微分增益或測速環(huán)路阻尼所引起的跟蹤誤差；慣性所帶來的跟蹤誤差與加速度成正比，因此可以由加速度前饋來補(bǔ)償。數(shù)字階式濾波器可以解決機(jī)械諧振的問題,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,從動(dòng)控制,在車床上加工多線螺紋，PMAC將Z軸從動(dòng)于主軸編碼器，使刀具速度跟蹤主軸速度，從而得到恒定的螺距，這可以在時(shí)基模式下完成。為主軸定義一個(gè)“實(shí)時(shí)”速度，并以此設(shè)置時(shí)基常數(shù)。在主軸運(yùn)行于實(shí)時(shí)速度的前提下為從動(dòng)軸編寫程序，時(shí)基控制將會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償主軸速度的變化,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,從動(dòng)控制,Set

22、-up and Definitions* Address as the time-base source,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,加工一個(gè)5螺距（每英寸5線）螺桿。設(shè)主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min，則切削速度為10in/s。為了使刀具與每道螺紋配準(zhǔn)（20ms/r），每個(gè)循環(huán)的程序時(shí)間必須精確地為20ms的倍數(shù),Motion Program Text* OPEN PROG 77 CLEAR ; Prepare buffer 77 for entry P100=3.00 ; X(radial)dimension of outside of stork P101=P100 ; Sta

23、rting location of cut RAPID X(P1000.1)Z2 ; Move quickly to starting position WHILE(P1013.10) ；Loop until 0.1 inches deep P101=P101+0.01 ; Increase depth 0.01 inches deep TM100 ; 100msec “plunge” time X(P101) ; Radial axis into siock(“Plunge”) TM(24*1000/10) ; 24 inches at 10 in/sec(in msec,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體

24、化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,Z26 ; Mark threading pass for 24 inches(26-2) TM60 ; 60 msec retract time X(P1000.1) ; Retract to just outside of stock TM(24*1000/30) ; 24 inches at 30 in/sec(in msec) Z2 ; Reverse move for nest pass ; Total time for moves in loop is ; 100+2400+60+800=3360 msec，which is an ; exact multiple of 20 msec，or 1 spindle rev ENDWHILE ; End of loop RAPID X0 Z0 ; Return to home position CLOSE,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,運(yùn)動(dòng)中的位置匹配,在一個(gè)傳送帶上以不均勻間隔傳送物品，而在另一個(gè)傳送帶上將它們用等間隔的擋板隔開。利用PMAC中的位置捕捉寄存器，一旦接收到外部的觸發(fā)信號，精確的位置就被保存起來，在時(shí)基模式下運(yùn)行以便速度匹配,伺服系統(tǒng),機(jī)電一體化技術(shù),實(shí) 例 介 紹,Set-up and Definitions* CLOSE