位置伺服系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的電氣傳動(dòng)系統(tǒng),其主要解決的問題是精確定位和運(yùn)動(dòng)控制。通過使用高精度編碼器和控制算法來達(dá)到千分之一或更高的定位精度。因此,位置伺服系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于需要高精度定位和移動(dòng)控制的行業(yè),例如機(jī)械加工、自動(dòng)化生產(chǎn)線以及半導(dǎo)體工業(yè)等。
1.位置伺服系統(tǒng)的工作原理
位置伺服系統(tǒng)的工作原理是通過一個(gè)稱為反饋回路的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。該回路將反饋測(cè)量的位置信息發(fā)送給伺服驅(qū)動(dòng)器,伺服驅(qū)動(dòng)器然后將這些信號(hào)與目標(biāo)位置進(jìn)行比較,并根據(jù)誤差執(zhí)行必要的修正。通常采用閉環(huán)控制方式,包括位置環(huán)和速度環(huán)兩個(gè)控制環(huán)節(jié)。具體地說,位置環(huán)接收目標(biāo)位置和實(shí)際位置信號(hào)后,計(jì)算出位置的誤差值,依據(jù)比例積分微分(簡(jiǎn)稱PID)控制算法的運(yùn)算結(jié)果輸出對(duì)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制指令。當(dāng)位置達(dá)到目標(biāo)位置時(shí),PID控制器會(huì)自動(dòng)將控制量置為零。
2.位置伺服系統(tǒng)的主要組成部分
位置伺服系統(tǒng)由三個(gè)主要部分組成:伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和編碼器。伺服驅(qū)動(dòng)器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,它接收來自控制器的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電力信號(hào),用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)。伺服電機(jī)是一種精密的電機(jī),可提供高級(jí)別的運(yùn)動(dòng)控制性能,包括旋轉(zhuǎn)速度、扭矩和負(fù)載響應(yīng)等特性。編碼器則用于測(cè)量電機(jī)實(shí)際位置,并向控制器反饋該信息。