隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始使用工業(yè)機器人代替人力。對于機器人制造商和機器人消費者而言,選擇合適的
伺服電機始終是一項艱難的任務(wù)。機器人的關(guān)節驅動(dòng)離不開(kāi)伺服系統,伺服控制系統則是實(shí)現機器人機械本體控制和伺服機構控制的重要部分。因而要了解機器人的運作過(guò)程,必然繞不過(guò)伺服系統。
伺服系統
伺服系統是以變頻技術(shù)為基礎發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品,是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動(dòng)控制系統。伺服系統除了可以進(jìn)行速度與轉矩控制外,還可以進(jìn)行精確、快速、穩定的位置控制。
廣義的伺服系統是精確地跟蹤或復現某個(gè)給定過(guò)程的控制系統,也可稱(chēng)作隨動(dòng)系統。
狹義伺服系統又稱(chēng)位置隨動(dòng)系統,其被控制量(輸出量)是負載機械空間位置的線(xiàn)位移或角位移,當位置給定量(輸入量)作任意變化時(shí),系統的主要任務(wù)是使輸出量快速而準確地復現給定量的變化。
伺服系統的結構組成
機電一體化的伺服控制系統的結構、類(lèi)型繁多,但從自動(dòng)控制理論的角度來(lái)分析,伺服控制系統一般包括控制器、被控對象、執行環(huán)節、檢測環(huán)節、比較環(huán)節等五部分。
伺服系統組成原理框圖
1、比較環(huán)節
比較環(huán)節是將輸入的指令信號與系統的反饋信號進(jìn)行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環(huán)節,通常由專(zhuān)門(mén)的電路或計算機來(lái)實(shí)現。
2、控制器
控制器通常是計算機或PID(比例、積分和微分)控制電路,其主要任務(wù)是對比較元件輸出的偏差信號進(jìn)行變換處理,以控制執行元件按要求動(dòng)作。
3、執行環(huán)節
執行環(huán)節的作用是按控制信號的要求,將輸入的各種形式的能量轉化成機械能,驅動(dòng)被控對象工作。機電一體化系統中的執行元件一般指各種電機或液壓、氣動(dòng)伺服機構等。
4、被控對象
被控對象指被控制的物件,例如一個(gè)機械手臂,或是一個(gè)機械工作平臺。
5、檢測環(huán)節