电机伺服控制系统修改.pptx

2018年11月30日
电机伺服控制系统研究与开发
作者:赵栋李强
指导教师:裴东王全州
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2018年11月30日
一、课题背景
伺服控制系统就是用来控制被控对象的某种状态, 使其能够自动地、连续地、精确地复现输入信号变化规律的一类控制系统。
机械制造业是应用伺服控制系统最多最广的行业之一, 各种数控机床中的运动控制, 都是依靠各类伺服控制系统来进行的。特别在集高精度、高效率、高柔性于一身的多坐标数控机床方面, 伺服控制系统根据数控系统发出的指令,不仅能够准确、快速地完成各坐标轴的运动控制, 而且能够依靠多套伺服系统的配合, 完成复杂空间曲线的运动控制, 实现对工件高精度、高效率地加工。
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2018年11月30日
在伺服控制系统中,伺服电机是最重要的组成部分之一。因此,电机伺服控制的优劣直接关系到整个伺服控制系统的性能。当然,直流伺服电机也不例外。伺服驱动系统按其驱动元件的不同,可分为闭环、半闭环、开环三种控制系统。以直流伺服电机为驱动元件的伺服驱动系统以其精度高、响应快、调速范围宽、低速大转矩等特点在中、高档数控机床,机器人的精确运动控制,高精度云台等应用领域中得到广泛的应用。本课题针对直流伺服电机,研究了电机伺服控制系统。
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2018年11月30日
对于一些传统工业,它们虽然对直流伺服电机控制模块的设计上没有什么特殊的要求,但是,随着现代电子技术的飞速发展,特别是电子产品集成化、模块化的设计思想的迅速崛起,人们对电子产品的技术性能指标要求也越来越高,对直流伺服电机的控制性能要求也越来越高。因此,研制高性能的直流伺服电机控制系统成为一项伺服控制领域内普遍关注的课题。
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2018年11月30日
二、课题研究内容
研究直流伺服电机控制原理,在分析直流伺服电机的工作原理基础上,着重研究直流伺服电机的PWM控制。
研究PID原理,将PID算法应用到控制器中提高系统的速度控制及位置定位精度。
在以上基础上研究设计了直流伺服电机控制系统,研究相关的硬件实现和软件实现。
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2018年11月30日
三、伺服系统的结构组成
机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。下图给出了伺服系统组成原理框图。
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2018年11月30日
伺服系统组成原理框图
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2018年11月30日
1、比较环节
比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器
控制器通常是计算机或PID控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
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2018年11月30日
3、执行环节
执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作。机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4、被控对象
 5、检测环节
检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
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2018年11月30日
四、伺服系统的分类
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伺服系统的分类方法很多,常见的分类方法有以下三种。
1、按被控量参数特性分类。
2、按驱动元件的类型分类。
3、按控制原理分类。
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