伺服控制是什么意思(伺服系統的基本要求、特點和分類)

CNC機床伺服系統的功能是接收來自CNC設備的指令信號，并驅動機床運動部件以跟隨指令脈沖運動，并確保需要高質量速度的快速準確的運動。并定位伺服。上面除了主要運動的伺服控制外，主要是指進給伺服控制，但是對控制的要求不如前者高。諸如數控機床的精度和速度之類的技術指標主要取決于伺服系統。

一、伺服系統的基本要求和特點

1.伺服系統的基本要求

（1）極好的穩定性：穩定性是指在給定的輸入或外部干擾下，經過短暫的調整過程，系統可以達到新狀態或返回其原始平衡狀態。

（2）高精度：伺服系統的精度是指輸出可以跟隨輸入的精度。作為精密加工CNC機床，所需的定位精度或輪廓加工精度通常較高，容許偏差通常為0.01?0.00lmm。

（3）良好的快速響應：快速響應是伺服系統的動態質量信號之一。即，跟蹤命令信號的響應必須是快速的。一方面，過渡時間應該很短，通常在200ms或少于10毫秒之內。另一方面，為了滿足超調要求，過渡過程的前沿需要陡峭的速度，即速度。上升的幅度應該很大。

2.伺服系統的主要特征

（1）精密傳感裝置：對速度和位置形成閉環控制。

（2）有各種反饋比較原理和方法。根據傳感設備實現信息反饋的原理，伺服系統的反饋比較方法也有所不同。當前有三種類型的脈沖比較：相位比較和幅度比較。

（3）高性能伺服電動機（簡稱伺服電動機）：高效和復雜的表面處理對于CNC機床，伺服系統經常啟動和頻繁制動。為了產生足夠大的加速或制動轉矩，電動機的輸出轉矩與慣性矩之比必須較大。伺服電機必須具有足夠大的輸出轉矩，并且必須在低速下平穩運行，以程度地減少與機器運動部件的連接中的中間環節。

（4）調速范圍大的調速系統，即調速伺服系統：從系統的控制結構來看，數控機床的位置閉環系統可以看作是一雙。帶外環的位置調整和帶內環的速度調整。閉環自動控制系統，內部實際工作過程將位置控制輸入轉換為與給定信號相對應的速度，然后通過速度控制系統實現伺服電機的實際排量。數控機床的主要運動需要高速控制性能，因此伺服系統需要高性能的寬速度控制系統。

　二、伺服系統的分類

伺服系統根據步進伺服系統，直流電動機（稱為DC電動機）伺服系統，交流電動機（稱為AC電動機）伺服系統等驅動部件進行分類。根據控制方法，有開環伺服系統，閉環伺服系統，半閉環伺服系統，實際上，CNC系統分為三類：開環，閉環和半閉環。它涉及到伺服系統的三種方法。

1.開環系統

開環系統主要由三部分組成：驅動電路，執行器和機床。常用的致動器是步進電動機。以步進電機為執行器的開環系統通常稱為步進伺服系統。在這樣的系統中，當以高功率驅動時，步進電動機被用作致動器。驅動電路的主要任務是將指令脈沖轉換為驅動執行器所需的信號。

2.閉環系統

閉環系統主要由五個部分組成：執行器，傳感裝置，比較連桿，驅動電路和機床。在閉環系統中，傳感元件檢測機床上運動部件的實際位置，將其轉換為電信號并將其反饋給比較鏈接。典型的傳感組件包括旋轉變壓器，感應同步器，光柵，磁柵和編碼器盤。通常，將由安裝在絲杠上的傳感元件組成的伺服系統稱為半閉環系統，將由安裝在工作臺上的傳感元件組成的伺服系統稱為閉環系統。由于絲杠與工作臺之間的傳遞誤差，半閉環伺服系統的精度低于閉環伺服系統的精度。

比較鏈接的功能是比較命令信號和反饋信號。兩者之間的差異將用作伺服系統中的下一個錯誤。通過驅動電路控制執行器，以保持工作臺移動，直到下一個誤差為零為止。根據進入比較鏈路的信號形狀和反饋檢測方法，閉環（半閉環）系統可以分為三種類型：脈沖比較伺服系統，相位比較伺服系統和幅度比較伺服系統。

由于比較鏈接的輸出信號相對較弱，不足以驅動執行器，因此需要放大，并為此設置了驅動電路。

致動器的功能是根據控制信號將代表位移的電信號轉換為機械位移。即，比較鏈接上的下一個錯誤信號。常用的執行器有直流寬調速電動機，交流電動機等。執行器是伺服系統的組成部分，每個執行器的驅動電路都不同。

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