伺服驱动器原理及选型课件.ppt

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伺服的基本概念
伺服的定义和外观结构
　伺服驱动的构成
伺服的性能评价
1
伺服的定义和构成要素
伺服的定义
伺服的构成要素
伺服系统—-----是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标值
(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
反馈回路（半闭式）
目标值
发生装置
伺服驱动
机械
速度／位置
输出
全闭位置环
检出器
伺服电机
2

3
整流部
逆变部
电源部
控制部
电流演算部
商用电源
指令信号
电机
编码器
回転角度情報
反馈

伺服的构成
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－
－
－
＋
＋

控制部的构成
速度
控制部
编码器
位置
反馈
＋
电流反馈
电流
控制部
位置
控制部
位置→速度变换
速度
反馈
速度环
位置环
电流环
位置指令
电机
环路是由位置控制部、速度控制部、电流控制部发出的指令→控制部→输出→指令反馈所形成的闭合回路。电流回路在伺服器内闭合，位置回路、速度回路向伺服驱动外输出。
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・数字伺服的位置决定指令输入信号是脉冲列。
位置决定量是脉冲数，位置决定速度是单位时间（秒）的脉冲量。
　（ＰＰＳ：Ｐｕｌｓｅ／Ｓｅｃｏｎｄ）
・输入的脉冲量与反馈的脉冲数量相一致时，这才完成了位置决定这一构成。
・在位置控制部中，因为有输入脉冲的加算、反馈脉冲的减算，所以有一个计数器。
（也称偏差计数器）
位置控制部的构成
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速度控制部的构成
速度控制部的构成和积分器的运作
无积分器的话，必定有一个克服负荷摩
擦的转矩，必然存在指令值与当前值的
差，所以速度会达不到指令值。
多早去追上指令，这个时间可通过伺服器内部的时参数来设定，这个值依存于机械的刚性。
时参数请参照后页
设定方法、刚性等后述
象这样比例控制（Proportional）
和积分控制（Integral）的组合
就称为PI控制。
像始动时那样,尽可能使应答迟缓减小的情
况时,PI-I单纯作为比例增幅器运作。在正
常运行时,由于外乱转矩等,PI-I作为积分
,实行修正
控制.
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Ｘ
ＹＰ
ＫＰ
Ｙｐ＝Ｋｐ・Ｘ
ｔ
ｘ
ｙ
比例動作（Ｐ動作）
・将增益调整到一个相当的量时，比例动作增强，应答速度变快。
・输入偏差为0时，有连续的运作。
Ｘ
ｔ
ＹＰ
T=0
T=0
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Ｘ
Ｙｉ
Ｋｉ
Ｙｉ＝Ｋｉ・∫Ｘｄｔ
ｔ
ｔ
Ｙｉ
ｘ
ｙ
積分動作（Ｉ動作）
Ｘ
・偏差变小、负荷动作越困难
　偏差微量存在，这个量就称为残留偏差（偏移）。
・即使是小偏差,也可以积累成大的操作量。直到偏差成为0，
负荷才可以运作。
T=0
T=0
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Ｘ
ＹＰ－ｉ
ＫＰ
Ｙｐ-i＝Ｋｐ・（Ｘ＋１／Ｔｒ・∫Ｘｄｔ）
ｔ
ｔ
ＹＰ－ｉ
比例積分動作（Ｐ－Ｉ動作）
Ｔｒ：积分时间
Ｔ=0
Ｔｒ
・P动作与I动作并用。
・Ｔｒ越短，动作表现越强。
T=0
ｘ
ｙ
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