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[導(dǎo)讀]   在伺服系統(tǒng)中常用具有線(xiàn)性特性的補(bǔ)償裝置(通常是補(bǔ)償電路),采取串聯(lián)、順饋(或稱(chēng)并聯(lián))、負(fù)反饋、正反饋,以及它們的組合形式,來(lái)改善系統(tǒng)的特性,提高系統(tǒng)的工作品質(zhì)。下面分別介紹各種補(bǔ)償聯(lián)接形式的

  在伺服系統(tǒng)中常用具有線(xiàn)性特性的補(bǔ)償裝置(通常是補(bǔ)償電路),采取串聯(lián)、順饋(或稱(chēng)并聯(lián))、負(fù)反饋、正反饋,以及它們的組合形式,來(lái)改善系統(tǒng)的特性,提高系統(tǒng)的工作品質(zhì)。下面分別介紹各種補(bǔ)償聯(lián)接形式的特點(diǎn)及有關(guān)注意事項(xiàng)。

  伺服系統(tǒng)的常用線(xiàn)性補(bǔ)償

  1.串聯(lián)補(bǔ)償

  串聯(lián)補(bǔ)償是指在系統(tǒng)主通道(即前向通道)中串接人適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償裝置(電路)。如圖所示。

  

  常用的串聯(lián)補(bǔ)償裝置均由電路組成,有僅用R、L、C組成的無(wú)源補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。有利用線(xiàn)性集成放大器組成的有源補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),它們所能傳遞的都是直流信號(hào),因此只有串聯(lián)在系統(tǒng)線(xiàn)路中傳遞直流信號(hào)的部位,才能起到相應(yīng)的作用。如果系統(tǒng)中傳遞的是固定頻率的交流載頻信號(hào),則無(wú)法使用以上兩類(lèi)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。

  常用的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),在工程上實(shí)用的還有許多形式。作為系統(tǒng)的串聯(lián)補(bǔ)償,它們中的一些是不能用的,因?yàn)樵谙到y(tǒng)的主通道中,不能串聯(lián)含有純微分環(huán)節(jié)的電路(即不串聯(lián)含有s=0的零點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)),它將阻斷恒定信號(hào)的有效傳遞,使伺服系統(tǒng)不能有效地工作。

  為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度,常采取提高系統(tǒng)的型(即無(wú)差度)的辦法,這就要求在系統(tǒng)的前向主通道中串入積分環(huán)節(jié),或者串聯(lián)PI調(diào)節(jié)器。

  倘若系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性(系統(tǒng)是最小相位系統(tǒng))如圖5.40a中曲線(xiàn)1所示。在零初始條件下,系統(tǒng)對(duì)輸入階躍信號(hào)的響應(yīng)能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)品質(zhì)要求,但系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不高;為提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度需增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益,系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖a中曲線(xiàn)2所示,但此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)不滿(mǎn)足要求。在增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益的同時(shí),串接一個(gè)滯后補(bǔ)償

  

  

  伺服系統(tǒng)的測(cè)速與測(cè)角(位移)

  影響伺服系統(tǒng)控制因素很多,其中最重要的是位置、速度、加速度以及振動(dòng)等伺服。系統(tǒng)的控制精度是最重要的技術(shù)指標(biāo)之一,伺服系統(tǒng)的控制精度,受多方面因素的影響,其中十分關(guān)鍵的是檢測(cè)裝置的精度(分辨率)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)高精度伺服系統(tǒng)的運(yùn)用越來(lái)越多。例如高精度鎖相調(diào)速系統(tǒng),要求測(cè)速誤差《i0~,而一般測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速誤差卻在2%。0.02%范圍。用于跟蹤衛(wèi)星的雷達(dá)天線(xiàn)伺服系統(tǒng),它的跟蹤誤差必須《1’。
  
  觀測(cè)天體的射電望遠(yuǎn)鏡,要求伺服系統(tǒng)的誤差《0.05’。開(kāi)始進(jìn)入家庭的電視激光放像機(jī),激光針頭的徑向運(yùn)動(dòng)要伺服系統(tǒng)來(lái)控制,該系統(tǒng)的位置誤差≤1胛。以上幾例均說(shuō)明伺服系統(tǒng)的精度是較高的,而它們所采用的檢測(cè)裝置的精度將更高。首先,系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置對(duì)誤差能分辨,并提供有效的信號(hào),然后才談得上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。因此,檢測(cè)裝置的高精度,是實(shí)現(xiàn)高精度伺服系統(tǒng)的前提。然而,各種用途的伺服系統(tǒng)是多種多樣的,它們對(duì)精度的要求也很不一致,正因?yàn)槿绱?,在伺服系統(tǒng)中采用的檢測(cè)裝置其類(lèi)型十分繁雜,本節(jié)只就常見(jiàn)的模擬式測(cè)速和測(cè)角(位移)裝置,做一簡(jiǎn)要說(shuō)明。

  1.角速度的檢測(cè)

  在速度伺服系統(tǒng)中,系統(tǒng)的輸出端必須有檢測(cè)角速度的裝置,在位置伺服系統(tǒng)中,也常需要它獲得速度阻尼信號(hào)。因此在伺服系統(tǒng)中被廣泛采用。用得最多的是各種測(cè)速發(fā)電機(jī),比較簡(jiǎn)易的有測(cè)速電橋,比較精確的是增量碼盤(pán)。

 ?。?)測(cè)速發(fā)電機(jī)

  

  

  

  

  

  

  

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