伺服系统(servomechanism)是一种 用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。它通过闭环控制方式实现机械系统的位置、扭矩、速度或加速度控制,从而使输出变量精确跟随或复现输入变量。伺服系统的主要任务是根据控制命令的要求,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。
伺服系统通常由以下几部分构成:
控制器:
负责处理输入信号并生成控制指令。
功率驱动装置:
将控制指令转换为实际的机械运动,如电动机的转动。
反馈装置:
用于检测输出量(如位置、速度、加速度),并将反馈信息传递给控制器。
电动机:
作为动力源,将电能转换为机械能,实现运动控制。
伺服系统在工业自动化设备中起着核心作用,决定了执行端的精度、速度和稳定性。它们广泛应用于各种需要精确控制的场合,如自动机床、无线跟踪控制、火炮控制、船舰和飞机的自动驾驶等。
根据不同的分类标准,伺服系统可以分为以下几类:
按控制方式:
开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。
按驱动方式:
电气式伺服系统、油压式伺服系统和电气—油压式伺服系统。
按功能:
计量伺服系统、功率伺服系统、模拟伺服系统和数字伺服系统。
按应用领域:
工业自动化设备、家用电器、国防军工等。
伺服系统的性能要求包括可控性好、稳定性高和适应性强等基本性能。可控性好指的是信号消失后能立即自行停转;稳定性高指的是转矩随转速的增加而均匀下降;适应性强指的是反应快、灵敏、响态品质好。