什么是伺服系统?按照控制方式伺服系统分为哪几类?

数控机床按伺服系统的控制方式分类可分为哪几种?它们之间有什么区别？~

按伺服系统分类


按照伺服系统的控制方式，可以把数控系统分为以下几类：


1.开环控制数控系统：


这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件，如图3所示。CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大，转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电／断电的电流脉冲信号，驱动步进电动机转动，再经机床传动机构(齿轮箱，丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单，价格比较低廉，被广泛应用于经济型数控系统中。


图3 开环控制数控系统


2.半闭环控制数控系统：


位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，其控制框图如图4所示。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。


图4 半闭环控制数控系统


3.全闭环控制数控系统：


位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制，其控制框图如图1-12所示。这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态很难达到。


图5 全闭环控制数控系统


三、按数控系统功能水平分类


1.经济型数控系统：又称简易数控系统，通常仅能满足一般精度要求的加工，能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹类的零件，采用的微机系统为单板机或单片机系统，如：经济型数控线切割机床，数控钻床，数控车床，数控铣床及数控磨床等。


2.普及型数控系统：通常称之为全功能数控系统，这类数控系统功能较多，但不追求过多，以实用为准。


3.高档型数控系统：指加工复杂形状工件的多轴控制数控系统，且其工序集中、自动化程度高、功能强、具有高度柔性。用于具有5轴以上的数控铣床，大、中型数控机床、五面加工中心，车削中心和柔性加工单元等。

1、开环控制，精度最低。 2、半闭环控制，伺服编码器反馈到数控系统，精度较高。 3、闭环控制，反馈信号一般是从光栅尺反馈到数控系统，精度最高。

伺服系统（servomechanism）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角），其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
从系统组成元件的性质来看，有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等；
从系统输出量的物理性质来看，有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等；
从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看，有模拟式伺服系统和数字式伺服系统；
从系统的结构特点来看，有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。
伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机（简称直流电机）伺服系统、交流电动机（简称交流电机）伺服系统。按控制方式划分，有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等，实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型，就是与伺服系统这3种方式相关。
1、开环系统
开环系统主要由驱动电路，执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机，通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统，在这种系统中，如果是大功率驱动时，用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。
2、闭环系统
闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。其构成框图如图2所示。在闭环系统中，检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统；把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在，半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较，两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动电路，控制执行元件带动工作台继续移动，直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式，闭环（半闭环）系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
由于比较环节输出的信号比较微弱，不足以驱动执行元件，故需对其进行放大，驱动电路正是为此而设置的。
执行元件的作用是根据控制信号，即来自比较环节的跟随误差信号，将表示位移量的电信号转化为机械位移。常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中必不可少的一部分，驱动电路是随执行元件的不同而不同的。

伺服系统指，伺服驱动器+配套的伺服电机+伺服电机上配套的编码器。
位置控制，速度控制和力矩控制三类

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唐海县17873807222： 什么是伺服系统 ？
容贷靖邦： 什么是伺服系统伺服系统是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统.以下是伺服系统安装要求及控制方式的介绍: 伺服系统安装要求: 使用在机电系统中的伺服电机的转动惯量较大,为了能够和丝杠等机械部件直接相连.伺服电机有一种专门的小惯量电机,为了得到极高的响应速度.但这类电机的过载能力低,当使用在进给伺服系统中时,必须加减速装置. 伺服系统控制方式: 伺服驱动器按照其控制对象由外到内分为位置环、速度环和电流环,相应伺服驱动器也就可以工作在位置控制模式、速度控制模式和力矩控制模式.

唐海县17873807222： 什么是伺服系统 - ？
容贷靖邦： 1.概念: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(或给定值)的任意变化的自动控制系统;2.系统组成:简单的说伺服系统由 控制器(PLC或者工控机+PCI卡或者运动控制板卡等)+伺服驱动+伺服电机+执行机构(比如丝杠,液压缸等);3.应用:凡是需要精确的运动控制的地方就要用到伺服,我总结大致是以下三个方面:A.对被控对象的位置精度要求很高;B.对被控对象的运动姿态精度要求很高;C.对速度控制要求很高的地方. 回归到实际应用中的话,比如:数控加工中心、车床、钻床、铣床、磨床,自动焊接设备、机器人、塑料机械、包装机械、印刷机械、纺织机械....等

唐海县17873807222： 伺服系统具体是指什么? ？
容贷靖邦： 伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统. 伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(...

唐海县17873807222： 交流伺服系统是一个什么样的系统? - ？
容贷靖邦： 交流伺服系统是指以交流伺服电机为执行元件构成的伺服系统,有同步和异步之分,电机上装有编码器,通过伺服控制器来控制电机,一般有扭矩控制、速度控制和位置控制,伺服控制器分为模拟式和数字式.交流伺服系统包括基于异步电动机的...

唐海县17873807222： 何谓伺服控制系统?它由哪些部分组成? - ？
容贷靖邦： 用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统.又称随动系统.在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角...

唐海县17873807222： 什么是数控伺服系统? - ？
容贷靖邦： 数控伺服系统它是数控系统与机床本体之间的电传动联系环节.主要由伺服电动机、驱动控制系统及位置检测反馈装置等组成.伺服电动机是系统的执行元件,驱动控制系统则是伺服电动机的动力源.数控系统发生的指令信号与位置检测反馈信...

唐海县17873807222： 伺服系统的工作原理是什么 - ？
容贷靖邦： 伺服系统的工作原理 伺服系统(servo mechanism)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(或给定值)的任意变化的自动控制系统.伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个...

唐海县17873807222： 什么叫伺服呀? - ？
容贷靖邦： 伺服驱动系统(Servo System)简称伺服系统,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控机床等.使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机.当然,其基本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同.该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,一般其内部包括电流、速度和/或位置闭环

唐海县17873807222： 数控机床按伺服系统的控制方式分类可分为哪几种?它们之间的区别是什么? - ？
容贷靖邦： 按伺服系统分类按照伺服系统的控制方式,可以把数控系统分为以下几类:1.开环控制数控系统:这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件,如图3所示.CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大,转...

唐海县17873807222： 伺服系统是什么?？
容贷靖邦：伺服系统是数控机床上的所拥有的系统 私服系统分交流和直流...一般来说先进的数控机床按的都是交流的私服电机