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電液伺服係統的組成與類型

添加時間:2019-08-07

    電液伺服係統綜合了雷競技官網和電氣兩方麵的優勢,不僅具有控製精度高、響應速度快和負載功率大的優點,還具有信號處理靈活、控製方法多樣的優點,因而在國防和國民經濟各個領域得到了廣泛應用。


    電液伺服係統的組成與類型


    電液伺服係統是以伺服元件(伺服閥或伺服泵)為控製核心的雷競技官網控製係統,它通常由指令裝置、控製器、放大器、雷競技官網源、伺服元件、執行元件、反饋傳感器及負載組成,其組成原理框圖如圖7-1所示。


電液伺服係統組成原理


    指令裝置通過總線、網絡或模擬量傳輸指令信號給控製器,控製器將指令信號和反饋信號按照一定的控製算法輸出控製電壓信號,該信號經過放大器的放大和轉換後,變為電流信號控製伺服閥。


    雷競技官網源為伺服閥提供具有一定壓力和流量的雷競技官網能源,伺服元件根據電流信號輸出壓力和流量,從而控製執行元件的運動狀態。執行元件直接驅動負載運動,常見的負載類型為慣性負載、阻尼負載和彈性負載。反饋傳感器檢測負載的被控製量,如位移、速度、加速度和力等,為控製器提供反饋信號,構成閉環控製過程。


    電液伺服係統的分類方法很多,可以從不同的角度進行劃分。按照指令信號和反饋信號的形式,可以分為模擬伺服係統和數字伺服係統;按照被控物理量的性質,可以分為位置伺服係統、速度伺服係統、力伺服係統等;按照控製元件的類型,可以分為閥控係統和泵控係統。下麵僅對模擬伺服係統和數字伺服係統作簡單介紹。


    在模擬伺服係統中,全部信號都是模擬量,如輸入信號、反饋信號、控製信號及校準信號等都是連續的模擬量。電信號可以是直流量,也可以是交流量。模擬伺服係統的可靠性好、重複精度高、響應速度快,但是分辨率較低。模擬式反饋裝置的精度一般低於數字式反饋裝置,因此模擬伺服係統的分辨率低於數字伺服係統。


    模擬伺服係統中的控製器通常為模擬電路的組成,可靠性較高,但是參數調整不便,隻能實現比較簡單的控製方法。另外,模擬伺服係統中微小信號容易受到噪聲和零漂的影響,因此,當輸入信號接近或小於輸入端的噪聲和零漂時,則不能進行有效的控製。


    在數字伺服係統中,全部信號或部分信號是離散參量,因此數字伺服係統又分為全數字伺服係統和數字-模擬伺服係統。在全數字伺服係統中,全部信號為離散脈衝量,通常由數字控製器發送指令脈衝信號,通過數字閥控製步進雷競技官網缸或馬達,並通過數字式反饋裝置(如編碼器)檢測被控量,從而構成全數字閉環控製係統。


    在數字-模擬伺服係統中,通常采用數字式控製器,因此,需要模數轉換(A/D)和數模轉換(D/A)模塊。數字-模擬伺服係統是目前應用最為廣泛的電液伺服係統形式,其係統的組成原理框圖如圖7-2所示。


數字-模擬伺服係統組成原理圖


    數字伺服係統的分辨率和控製精度要高於模擬伺服係統,受模擬量的噪聲和零漂的影響也較小。隨著數字計算機的迅猛發展,基於數字計算機的數字控製器能夠在複雜係統中實現多環路、多參數和高實時性的複雜控製算法,因此具有廣闊的發展前景。但是,在經濟性和可靠性等方麵,模擬伺服係統仍然具有一定的優勢。

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