闭环伺服控制系统.ppt

闭环伺服控制系统,闭环伺服控制系统,一、自动控制系统二、开环和半闭环伺服系统三、闭环伺服系统四、案例,一、自动控制系统,能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统，称为自动控制系统。它一般由控制装置和被控制对象组成。被控制对象（简称被控对象）是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程，例如飞机、火车、机床，以及铁路行车指挥过程或工业生产的某种过程等。控制装置则是指对被控制对象起控制作用的设备总体。自动控制的基本方式通常有开环控制方式、闭环控制方式和半闭环控制方式，而半闭环控制方式就是开环控制方式和闭环控制方式相结合的一种控制方式。,二、开环和半闭环控制系统,2.1 开环控制系统这种控制方式不带位置测量元件。数控装置根据信息载体上的指令信号，经过控制运算发出指令脉冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副，使执行机构（如工作台）移动或转动。图1-4为开环控制系统的框图。这种控制方式没有来自位置的反馈信号，对执行机构的动作情况不进行检查，指令流向为单向，因此被称为开环控制系统。,图-按给定值操纵的开环控制系统方框图,2.2 半闭环伺服系统这种控制系统不是直接测量工作台的位移量，而是通过旋转变压器、光电编码器或分解器等角位移测量元件，测量伺服机构中电动机或丝杠的转角，来间接测量工作台的位移。这种系统中滚珠丝杠螺母副和工作台均在反馈环路之外，其传动误差等仍会影响工作台的位置精度，故称为半闭环控制系统。图1-5为半闭环控制系统框图。,图1-5 半闭环控制系统框图,三、闭环伺服系统,这是一种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输出变量的值相应输入变量的值。数控装置发出质量脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺服驱动电动机转动，经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。装在机床工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。这种系统称为闭环伺服系统。,图1-6 为闭环控制系统框图。闭环伺服系统的优点是精度高、速度快。主要用在精度要求较高的数控镗铣床、数控超精车床、数控超精镗床等机床上。,图1-6 闭环控制系统框图,四、闭环伺服系统案例,案例1：普通家用电饭锅的煮饭控制：煮饭时电源接通，内锅放在发热盘上，使锅内温度升高，当温度达到80度C以上时，饭煮熟，进入保温状态；而保温时，系统通过检测装置会不断检测锅内的温度，当锅内的温度过低时，又会加热，使锅内温度始终保持在一定的范围内。,案例2 数控机床闭环伺服机构,图 闭环控制系统,感谢欣赏,